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Archive for the ‘Genética’ Category

Cuellos de botella o mutaciones beneficiosas

Posted by Jordi Guzman en 30 septiembre 2008


Nuevos estudios ponen en entredicho que la evolución humana se haya acelerado en tiempos recientes.

Addis Abeba es el centro genético del mundo. No porque allí cuenten con algún talento especial para analizar el genoma, sino porque la variabilidad en el código genético humano disminuye cuando nos alejamos de la capital etíope. Al fin y al cabo, los humanos modernos se originaron en África oriental.

Las observación ha dado pie a conclusiones divergentes. Tras analizar la constitución genética de diferentes poblaciones algunos sostienen que la evolución humana se ha acelerado; si no, aducen, no podría explicarse toda la variabilidad. Otros ven en ésta una prueba más de que un numero, hasta cierto punto pequeño, de individuos emigraron de África y fundaron las poblaciones actuales en el resto del planeta.

Estructura de un segmento de una doble hélice de ADN

Estructura de un segmento de una doble hélice de ADN (clic para ampliar)

En diciembre pasado un grupo de antropólogos y genéticos declararon, tras examinar 3,9 millones de secuencias de ADN de 270 individuos de cuatro poblaciones incluidas en el proyecto HapMap, que la evolución humana se acelero en los últimos 40.000 años. “Hemos encontrado muchos genes”, afirma Gregory Cochran, de la Universidad de UTA y miembro de ese equipo, “que experimentan selección. Pensamos que ese fenómeno se debe al aumento de la fuerza de la selección cuando el hombre se convirtió en agricultor – un cambio ecológico de alcance – y al incremento del número de mutaciones favorables conforme la agricultura promovía el crecimiento del tamaño de la población”.

Entre estas mutaciones se incluyen las que han aclarado el tono de la piel y concedido la capacidad de digerir la leche a los adultos de diferentes regiones del mundo. En otra investigación, realizada en el Instituto Pasteur de Paris, Lluis Quintana Murci y sus colaboradores han registrado unas 55 mutaciones de este tipo.

Sin embargo, otros estudios de cambios en una base de la secuencia de ADN (poliformismo de un solo nucleótido) o en secciones más amplias (variación en el numero de copias de segmentos de ADN) expresan que los africanos portan la mayor diversidad genómica. Individuos de regiones distintas, por ejemplo africanos y europeos, pueden tener una pequeña cantidad de genes diferentes, pero esta minúscula diferencia queda empequeñecida por la cantidad de código genético que la humanidad comparte. Es probable que entre los genomas de dos africanos haya mayores diferencias que entre el de un africano y el de un europeo. Según Noah Rosenberg, de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, que participó en un estudio exhaustivo sobre variabilidad genética, publicado en Nature este febrero, “somos una especie joven. Las poblaciones humanas no han estado separadas por periodos tan largos de tiempo como para desarrollar alelos nuevos, propios de cada población.”

Por eso dudan numerosos expertos de que los genes hayan evolucionado mucho en el modesto periodo que ha transcurrido desde que los humanos pueblan el planeta entero. Además, los más probable es que la mayoría de variaciones de las instrucciones genéticas resulten más perjudiciales que beneficiosas, según otro análisis de la variabilidad del ADN.

Pero en vez de una evolución, explica Marcus Feldman, de la Universidad de Stanford, que opere en un número limitado de genes para promover adaptaciones funcionales (“selección positiva”) cabe la intervención de un factor demográfico, un “cuello de botella”.

Cuello de botella es el nombre que se le da a la reducción de una población a unos pocos individuos, tras lo cual puede haber un nuevo crecimiento. Un estudio de muestras de ADN de 938 personas de 51 poblaciones diferentes en el que ha participado Feldman respalda la hipótesis del cuello de botella como explicación alternativa de la disminución de la variabilidad de haplotipos cuando más lejos se está de África.

“Un cuello de botella al que sigue un crecimiento de la población puede explicar el ligero aumento de la proporción de la variación de aminoácidos especifica de los americanos-europeos, y esas variaciones alteran la estructura y la estabilidad de proteínas”, señala Carlos Bustamante, de la Universidad de Cornell, quien realiza modelos por ordenador para analizar cambios en los genes. Itsik Pe’er, de la Universidad de Columbia, subraya que los cambios demográficos concuerdan con la distribución mundial de genes humanos.

Una nueva iniciativa, el Proyecto de los 1000 Genomas, podría zanjar la cuestión sobre el detenimiento de la evolución humana. Sus resultados, previstos para dentro de unos años, nos ofrecerán “secuencias de muchos más individuos de muchas más poblaciones”, apunta Kirk Lohmueller, del laboratorio de Bustamante.

El proyecto ahondará en el genoma con un detalle desconocido. Según Lisa Brooks, directora del Programa de Variabilidad Genética del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de Estados Unidos, obtendrá variables de una frecuencia de uno por ciento o menos. Añade: “algo que es común en una población resulta improbable que escasee en otra población. Se sigue de nuestra herencia común”.

Articulo publicado en Investigación y Ciencia Nº 384, su autor es David Biello.

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El miedo a los transgénicos

Posted by Jordi Guzman en 23 agosto 2008


El panel científico de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria no ha probado que exista riesgo

En el mes de julio entró en el Parlament una petición popular para pedir que Catalunya sea declarada libre de transgénicos. En los próximos meses, el Parlament debatirá esta petición tras comprobar que cuenta con el número de firmas necesarias. Este tipo de declaraciones están previstas en las normativas vigentes en Europa y necesitan un fuerte apoyo por razones muy definidas. La petición llega en un momento en el que el futuro de las tecnologías aplicadas para la producción agrícola están en el centro de intensas discusiones en todo el mundo.
El cultivo de plantas modificadas genéticamente se está extendiendo en todo el mundo hasta sobrepasar este año los 100 millones de hectáreas. Se trata de grandes cultivos como la soja, el maíz, el algodón y la colza en superficies minoritarias de otras plantas como la papaya o el clavel. Las modificaciones genéticas que han sido introducidas van dirigidas sobre todo a hacer que las plantas resistan a plagas de insectos o que permitan la utilización de algún herbicida. En Europa solo se cultiva un maiz resistente a un insecto, el taladro, contra el que el maiz no presenta una resistencia natural.

La introducción de estas variedades se realiza en el marco de unas regulaciones definidas en todo el mundo desde finales de los años 80 y modificadas en Europa en el 2001 y 2003. Tratan de asegurar que las nuevas variedades de plantas no planteen ningún problema para la salud humana o animal o para el medioambiente distinto de las variedades no modificadas. Una planta modificada puede ser aprobada en Europa para ser cultivada o solo para ser importada. Una vez aprobada, esta puede ser comercializada en toda Europa. En este sentido, Catalunya está, hasta que no se decida lo contrario, en el marco del Estado español, de la Unión Europea y de la Organización Mundial del Comercio que impiden poner barreras al libre comercio de productos como las semillas, sus granos y sus derivados. En Europa, los productos derivados de las plantas modificadas genéticamente para consumo humano o animal deben ir etiquetadas con la correspondiente información.
¿Significa esto que un país no puede declarar que no quiere una de estas plantas? Las normativas europeas prevén que un país pueda declarar que no quiere comercializar alguna de estas plantas. Es lo que se llama una cláusula de salvaguardia que contempla que cuando un país piensa que alguna de estas plantas puede producirle un problema de salud o de medioambiente en su territorio puede pedir que se le permita prohibir la introducción en su casa. Esto significa que debe hacerse una demanda para una planta específica y que hay que aportar datos que demuestren que en el territorio en cuestión se dan unas características tales que si se introdujera una de estas plantas se produciría un perjuicio para la salud o el medioambiente.
Países como Austria, Hungría o Grecia han presentado demandas en este sentido, pero el examen de los datos aportados por parte del panel científico de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria encargado del tema aun no ha encontrado ningún caso en el que se demostrara que podría presentarse algún riesgo. Hay voces que piden una revisión del sistema, pero de momento no está en marcha.
Habría que definir también lo que quiere decirse con ausencia de transgénicos. Ya hemos dicho que hay que distinguir entre cultivo e importación. Si se propusiera no importar ningún grano o derivado de un producto transgénico, esto significaría detener la importación de maíz o soja, un componente esencial de los piensos con que se alimenta nuestro ganado y que vienen de países como Estados Unidos o Argentina, que son los mayores cultivadores de transgénicos del mundo. O también asegurar que el algodón con el que se fabrica gran cantidad de prendas de vestir no procede de plantas modificadas genéticamente.
Incluso el papel de nuestros euros lleva fibra de algodón que quizá procede de una planta transgénica. Para el cultivo, en nuestro país solo se utiliza un maíz que los agricultores deciden plantar porque sus semillas les permiten proteger sus cosechas del ataque del taladro. La experiencia ha demostrado que los agricultores saben decidir con prudencia cuándo y cómo utilizar estas nuevas semillas que les salvan de importantes pérdidas.

En todo el mundo se está produciendo un intenso debate sobre cómo responder a las demandas en la agricultura. Nos hallamos en un entorno complejo en el que la demanda de alimentos aumenta mientras nos preguntamos sobre los efectos ambientales de la agricultura intensiva y en no poder aumentar la superficie cultivada. Todo esto ocurre en medio de cambios climáticos, con el precio del petróleo afectando a la agricultura y en una economía globalizada en la que los alimentos pueden recorrer miles de kilómetros antes de llegar al consumidor. Desde el mismo momento del inicio de la agricultura, los agricultores han sabido incorporar las tecnologías que se desarrollaban para responder a las demandas de productos para nuestra alimentación, pero también para producir fibras, medicamentos, plantas ornamentales y también combustibles. Cómo queremos situarnos en este entorno tecnológico es una discusión compleja, el uso de plantas transgénicas es un buen síntoma.

Articulo publicado en El Periodico, el 23 de agosto. Su autor es Pere Puigdomenech del Centre de Recerca en Agrigenòmica. CSIC-IRTA-UAB.

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Homosexualidad darwiniana

Posted by Jordi Guzman en 23 junio 2008


Explican la paradoja evolutiva que representa la homosexualidad masculina al tener en cuenta el factor de la fertilidad femenina.
Desde el punto vista evolutivo la homosexualidad debería de desaparecer. Por definición los homosexuales no se reproducen o se reproducen menos y sus “genes gays” que determinarían su sexualidad, serían eliminados del acerbo genético de la población en el transcurso de las generaciones. Pero los homosexuales están ahí, existen, y por tanto tenemos una situación paradójica.
Ahora un estudio afirma que en el caso de la homosexualidad masculina estos supuestos genes no son eliminados porque aumentan la fertilidad de las mujeres.
El estudio de gemelos idénticos sugiere que la homosexualidad masculina se ve influenciada por factores psicosociales, pero que tiene una importante componente genética. También hay ciertos estudios que muestran que los homosexuales varones tienen más parientes homosexuales por la línea materna que paterna. Esto no ha sido observado en la homosexualidad femenina, lo que indicaría, en este caso, un origen y dinámica distintos.
Aunque esos resultados sugieren su existencia, la investigación científica no ha conseguido todavía aislar estos genes que está ligados a la homosexualidad masculina. No obstante, los resultados sobre la línea materna ha hecho pensar a ciertos científicos que esos “genes gays” podrían encontrarse en el cromosoma X.
En 2004 un equipo de investigadores dirigidos por Andrea Camperio Ciani de la Universidad de Padua en Italia informó que las mujeres emparentadas con hombres gay tenían más niños que las mujeres emparentadas con hombres heterosexuales. Así por ejemplo, las madres de hombres homosexuales tenían 2,7 niños en promedio mientras que las madres de hombres heterosexuales tenían 2,3. Había resultados similares para otros grados de parentesco.
En un nuevo estudio publicado en PLoS ONE, Camperio Ciani y sus colaboradores usan un modelo matemático para ver los posibles escenarios genéticos que puedan explicar los resultados. Los investigadores estudiaron más de una docena de posibilidades, tales como el número de “genes gay”, cuánta ventaja reproductiva proporcionan, si están localizados en el cromosoma X o no, etc. El modelo que mejor explica los datos disponibles es el que considera que hay dos “genes gay” con al menos uno de ellos en el cromosoma X. Estos genes aumentarían la fertilidad de las mujeres pero la disminuirían en los varones.
Los otros modelos no encajan en los datos, o bien los alelos en cuestión desaparecen fácilmente, o bien invaden la población, o bien no describen los patrones de distribución de homosexualidad masculina y fertilidad femenina observados.
Este fenómeno ha sido encontrado previamente en insectos, aves y en otros mamíferos diferentes al ser humano y se denomina antagonismo sexual. La idea básica es que ciertos factores genéticos se propagan por una población dando ventaja reproductiva a solamente uno de los sexos.
Además los investigadores sugieren que estos genes gay podrían aumentar el atractivo tanto de hombres como de mujeres a ojos de los hombres en lugar de hacer a los hombres simplemente más femeninos como antes se había propuesto. Aunque el efecto es malo para la fertilidad masculina, es bueno para la fertilidad femenina y permite la supervivencia de estos genes dentro de la población a una tasa baja, aunque estable, dentro de una dinámica compleja.
Algunos científicos del área juzgan que este estudio es un elegante análisis matemático y una solución simple a la paradoja darwiniana que representa la homosexualidad.
La paradoja, por tanto, dejaría de serlo y la evolución explicaría plenamente el fenómeno.
El estudio proporciona nuevas pistas sobre la homosexualidad masculina. En particular no habría que verla como un rasgo perjudicial al reducir la reproducción masculina, sino que habría que verla dentro del marco más amplio de la población, en donde aumenta la fertilidad femenina.
La homosexualidad masculina sería además el primer ejemplo en humanos de un número desconocido de rasgos genéticos antagonistas, que contribuirían a mantener la variabilidad genética natural humana.
Además, esto podría abrir nuevas vías a la creación de modelos que explicaran la contribución de estos factores antagonistas sobre otros conflictos sexuales de base genética que no se comprenden bien actualmente.
Fuentes y referencias
Nota en Eureka Alert.
Artículo en PLoS ONE.

Articulo posteado en NeoFronteras.

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Las bacterias hacen un gran cambio evolutivo en el laboratorio

Posted by Jordi Guzman en 11 junio 2008


Una gran innovación evolutiva se ha desplegado justo frente a los ojos de los investigadores. Esta es la primera vez que se capta a la evolución en el acto de hacer tales rasgos nuevos extraños y complejos.

Y debido a que las especies en cuestión son bacterias, los científicos ha sido capaces de repetir la historia para demostrar esta novedad evolutiva surgida de la acumulación de eventos casuales impredecibles.

Hace veinte años, el biólogo evolutivo Richard Lenski de la Universidad Estatal de Michigan en East Lansing, Estados Unidos, tomó una única bacteria de Escherichia coli y usó sus descendientes para encontrar 12 poblaciones de laboratorio.

Las 12 han estado creciendo desde entonces, acumulando gradualmente mutaciones y evolucionando durante más de 44 000 generaciones, mientras Lenski observaba lo que sucedía.

Cambios profundos

En su mayoría, los patrones que vio Lenski eran similares en cada población separada. Todos los 12 evolucionaron hacia células mayores, por ejemplo, así como unos índices de crecimiento más rápido en la glucosa que las alimentaba, y un menor pico en las densidades de población.

Pero el algún momento sobre la generación 31 500, sucedió algo drástico en una de las poblaciones – la bacteria adquirió súbitamente la capacidad de metabolizar citrato, un segundo nutriente en su medio de cultivo que E. Coli normalmente no puede usar.

Es más, la incapacidad de usar citrato es uno de los rasgos por los cuales los bacteriólogos distinguen E. Coli de otras especies. Los mutantes que usaban citrato se incrementaron en tamaño de población y diversidad.

“Es el cambio más profundo que hemos visto durante el experimento. Esto era algo claramente distinto para ellas, y está fuera de lo que normalmente se considera vinculado a E. Coli como especie, lo cual lo hace especialmente interesante”, dice Lenski.

¿Mutación extraña?

Para este momento, calculó Lenski, suficientes células bacterianas había vivido y muerto de tal forma que todas las mutaciones simples debían haber ocurrido ya varias veces en el tiempo.

Eso significa que el rasgo “citrato-plus” debía tener algo especial – ya fuese una mutación simple de un tipo improbable, un inversión rara del un cromosoma, por ejemplo, o algo como lograr la capacidad de usar citrato requerida por la acumulación de varias mutaciones consecutivas.

Para descubrir cuál, Lenski se dirigió a su congelador, donde había guardado muestras de cada población a lo largo de 500 generaciones. Esto le permitió repetir la historia desde cualquier punto que eligiese, reviviendo las bacterias y permitiendo que la evolución se “repitiese” de nuevo.

¿Podría evolucionar la misma población hacia Cit+ de nuevo?, se preguntó, ¿o tendría cualquiera de los 12 grupos la mismoa posibilidad de lograr el premio?

Evidencia de evolución

La repetición mostró que incluso cuando observó un billón de células, sólo la población original re-evolucionó a Cit+ – y sólo cuando comenzó a repetir desde la generación 20 000 o superior. Algo, concluyó, debe haber sucedido alrededor de la generación 20 000 que dejó el terreno abonado para que evolucionase posteriormente Cit+.

Lenski y sus colegas están ahora trabajando en identificar cuál fue el cambio inicial, y cómo hizo posible la mutación a Cit+ más de 10 000 generaciones después.

Mientras tanto, el experimento permanece como prueba de que la evolución no siempre sigue la mejor salida posible. En lugar de esto, un evento casual puede a veces abrir las puertas evolutivas para una población que permanece siempre cerrada a otras poblaciones con distintas historias.

El experimento de Lenski es otro golpe a los anti-evolucionistas, apunta Jerry Coyne, biólogo evolutivo en la Universidad de Chicago. “Lo que más me gusta de esto es que dice que puedes lograr estos rasgos complejos evolucionando por combinación de eventos improbables”, dice. “Justo lo que los creacionistas dicen que no puede suceder”.

Articulo posteado en Ciencia Kanija. El original apareció en NewScientist y su autor es Bob Holmes.

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Nueva teoría sobre la explosión del Cámbrico

Posted by Jordi Guzman en 19 mayo 2008


Una teoría sugiere que el origen de la explosión del Cámbrico podría descansar en la aparición de las interacciones entre las especies, tales como la depredación, que condujo hacia procesos evolutivos que aumentaron la complejidad de la vida.

Hace unos días hablábamos en estas páginas sobre el papel que la depredación tuvo durante el Cámbrico. Ahora una nueva teoría sostiene que precisamente la aparición de la depredación posiblemente originara la explosión del Cámbrico misma.
La llamada explosión del Cámbrico consistió en una explosión de diversidad de una riqueza sin igual en la historia de la vida. Se puede ver en el registro fósil cómo aparecen por primera vez, justo en ese momento y de forma rápida, organismos pluricelulares más complejos que criaturas simples del estilo de esponjas, medusas y similares. Durante esta explosión surgen aproximadamente, y de repente, cincuenta grandes grupos de organismos (filos), en muchos casos sin que existan precursores evidentes.
Esta súbita explosión de vida, que ocurrió entre hace 542 y 490 millones de años, ha dejado perplejos a los paleontólogos desde los tiempos de Darwin. Obviamente dicha explosión solamente se puede considerar como tal de forma relativa, desde en punto de vista geológico y en comparación con lo que pasó antes y durante los 500 millones de años después, pues duró unos cuantos millones de años.

Hay varías propuestas que intentan explicar este fenómeno. El aumento de oxígeno en la atmósfera terrestre de aquel entonces probablemente lo propició, así como el final de la era glacial denominada “bola de nieve” y la aparición de mecanismos genéticos que permitieron la simetría bilateral, los huesos, los caparazones y la locomoción rápida.
Ahora Geology Charles Marshall de la Universidad de Harvard presenta una teoría más en la que se sugiere que la razón podría haber sido la interacción entre las especies, tales como la depredación, que condujo hacia procesos evolutivos de escala que finalmente dieron lugar al desarrollo de dientes, garras y a toda una variedad de características anatómicas que todavía vemos hoy.

La explosión del Cámbrico es importante porque fue en ese momento cuando aparecieron todos los filos (grandes grupos de clasificación filogenéticos), como por ejemplo el de los cordados, que incluye a los vertebrados, y por tanto a nosotros.
Antes de esta explosión la vida sobre la Tierra era muy simple, primitiva y estaba constituida por criaturas de cuerpo blando que se alimentaban de bacterias que flotaban en el agua o medraban en el fondo oceánico (fauna de Ediácara). Pero estas formas de vida precámbricas desaparecieron antes de la explosión cámbrica. Los antepasados de los filos modernos a los que reemplazaron no han sido encontrados aún en el registro fósil.
Marshall ha revisado las teorías que se han dado con anterioridad llegando a la conclusión de que no explican bien este fenómeno.

Quizás las criaturas del Precámbrico no desaparecieron completamente y, a pesar de que fueran muy diferentes de las que le siguieron, serían lo suficientemente complejas para ser las semillas de la explosión. El hecho de que diversas criaturas actuales, que van de las moscas a los peces, compartan muchos genes apoyaría esta idea. Desde el punto de vista genético estos seres difieren más en cómo usan los genes que en su presencia o ausencia. No hay muchos genes nuevos que creen la innovación, sino la forma en la que se organizan.

Si el precursor de las criaturas del Cámbrico ya habitaba los mares de Ediácara algo tuvo que disparar este cambio tan dramático.

Marshall dice que un modelo computacional sobre las formas de las plantas bajo diferentes ambientes podría proporcionar pistas. El modelo muestra que la diversidad en las plantas puede surgir de un antepasado único cuyos descendientes estén bajo condiciones diferentes. El modelo empieza con una planta simple y primitiva bajo seis reglas genéticas básicas. Entonces se añaden cuatro presiones de selección que dirijan el cambio evolutivo: éxito reproductor, estabilidad mecánica, interceptación de la luz y minimalización de la superficie. El modelo produce 20 tipos de formas vegetales diferentes. Cuando se compara este resultado con el registro fósil se pueden encontrar todas estas formas.

Aplicando esta idea a los animales, Marsahll empezó a investigar las fuerzas ambientales que podrían haber dirigido cambios dramáticos en los animales que poblaban los océanos antes del Cámbrico. Se dio cuenta que antes del Cámbrico los animales no tenían órganos de interacción con el medio. Es decir, no tenían ojos, ni antenas, ni mandíbulas, ni garras… pensó que la nueva fuerza que apareció en escena fue la habilidad de los animales de interaccionar unos con otros.
Los animales de Ediácara no interaccionaban entre sí como lo hacen los actuales y según este investigador sería precisamente esta característica de las interacciones ecológicas la que daría lugar a la explosión del Cámbrico. Los otros factores conocidos irían de la mano de esta fuerza.

Marshall admite no saber qué hizo que aparecieran estas interacciones ecológicas, podría haber sido tan sencillo como la aparición de los primeros seres con “bocas”, “mandíbulas”, o “grandes estómagos” que empezaran a comerse, a base de “chupetones”, el festín de cuerpos blandos que cubría los fondos marinos. La carrera de armamentos evolutiva de medidas y contramedidas haría el resto.
Desde el punto de vista filosófico no deja ser curioso que nuestro propio origen y el de las criaturas más complejas se asiente sobre conductas depredadoras.

Fuentes y referencias:
Nota en Universidad de Harvard.
El Cámbrico en NeoFronteras.

>Articulo completo aparecido en Neofronteras.

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Genes resucitados miden temperatura primitiva

Posted by Jordi Guzman en 18 febrero 2008


Articulo completo aparecido en Neofronteras el viernes 15 de febrero de 2008.

Unos científicos consiguen inferir la temperatura de la Tierra primitiva usando un sistema genético de reconstrucción de proteínas.

Un equipo de investigadores de University of Florida, Foundation for Applied Molecular Evolution y de la compañía DNA2.0 consigue medir retrospectivamente la temperatura de la Tierra llegando a la conclusión de que el planeta pasó por un periodo frío entre hace 3500 y hace 500 millones de años. Para este cálculo se han valido de la reconstrucción de proteínas de bacterias.

El estudio de cómo se codifican las proteínas por los genes permite inferir información acercatierra_primitiva.jpg de las condiciones medioambientales de la Tierra primitiva. Los genes evolucionan para que sus organismos portadores puedan adaptarse a las condiciones ambientales en las viven, cambiando en el proceso. Mediante la “resurrección” de estos genes extintos hace tiempo se consigue tener la oportunidad de analizar el ambiente que se grabó en su secuencia genética. Según los autores estos genes se comportan esencialmente como “fósiles dinámicos”.
En un trabajo anterior estos investigadores dedujeron que los océanos primitivos eran cálidos porque los seres que allí habitaban tenían proteínas estables a alta temperatura. Así que se propusieron estudiar mediante este sistema qué es lo que pasó después expandiendo la ventana temporal. Querían medir la temperatura de la Tierra en un periodo de miles de millones años para aprender más acerca de la vida en la Tierra durante el periodo Precámbrico. En lugar de tomar la ruta tradicional de analizar formaciones rocosas y medir isótopos en los fósiles optaron por hacer lo que mejor sabían: reconstrucción de proteínas.
Dicen haber analizado la estabilidad frente a la temperatura de las proteínas de los organismos que había por aquel entonces. Después de estudiar bases de datos genéticas los científicos dieron con una “mina de oro” para alcanzar su objetivo: una proteína denominada factor de elongación.
Este factor ayuda a las bacterias a formar otras proteínas a partir de los aminoácidos. Cada especie de bacteria tiene un factor de elongación ligeramente distinto. Así, las bacterias que viven en ambientes cálidos tienen un factor de elongación fuerte y elástico que pueda funcionar a alta temperaturas sin desnaturalizarse. Lo opuesto se da para las bacterias que viven en ambientes fríos.
Armados con esta información los investigadores reconstruyeron 32 factores de elongación de 16 especies primitivas. Mediante la comparación de la sensibilidad al calor de las proteínas obtenidas dedujeron cómo había cambiado la temperatura de la Tierra a lo largo del tiempo. Aunque la temperatura era cálida al principio, ésta decayó progresivamente 30 grados centígrados durante el periodo estudiado que va de hace 3500 a 500 millones de años.
Aunque el concepto de la resurrección de genes ancestrales fue propuesto hace más de 40 años, el desarrollo de la síntesis eficiente de genes que lo permitiera sólo está disponible desde hace poco tiempo. La síntesis genética permite una ruta directa desde una secuencia genética calculada a una proteína que pueda ser testada en el laboratorio.
Casi todas las bacterias están relacionadas genéticamente si nos desplazamos atrás en el tiempo. Incluso los organismos extremófilos que viven a alta temperatura están emparentados con otros que son muy sensibles a los cambios de temperatura. La clave está en determinar cuándo, durante la historia de la Tierra, surgió cada tipo de bacteria.
Los autores del estudio afirman que lo remarcable de sus resultados es que coinciden casi de manera idéntica sobre el mismo periodo de tiempo con los estudios geológicos que estiman la temperatura de los océanos terrestres. La convergencia de los resultados geológicos y biológicos muestra que el ambiente de la Tierra ha estado continuamente cambiando desde que surgió la vida y que precisamente la vida se ha ido adaptando a él para poder sobrevivir.

Fuentes y referencias:
Nota en University of Florida
Resumen del artículo original en Nature.

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