No todos nuestros genes son de nuestros antepasados, algunos son 'extranjeros', dice un nuevo estudio

Los científicos han descubierto más evidencia de que la evolución puede ser un proceso más fluido de lo que creemos. En un nuevo estudio publicado en la revista Biología del Genoma, un equipo describe cómo encontraron algunos genes en humanos y otros animales ingresaron al genoma no verticalmente desde antepasados, sino horizontalmente a partir de microorganismos que cohabitan.
Los investigadores encontraron casi 150 genes en el genoma humano que no provienen de nuestros antepasados, sino a través de la transferencia horizontal de especies donantes como las bacterias.

La visión tradicional de la evolución es que la lucha por la supervivencia influye en cómo los genes de los organismos individuales se transmiten a las nuevas generaciones a través de la selección natural de Darwin.

Y una suposición en ese punto de vista es que es el paquete de genes del organismo, el genoma del individuo, el único que cambia sujeto a esta presión y transfiere la "ventaja competitiva" a las generaciones futuras en forma de mutaciones.

Pero los descubrimientos recientes, especialmente los relacionados con las especies que cohabitan, están empezando a desafiar esta visión y sugieren que los límites de los genes que se transmiten en la evolución no son tan claros como podríamos pensar.

Por ejemplo, en el diario Ciencia en julio de 2013, científicos de la Universidad de Vanderbilt en Nashville, TN, muestran -después de estudiar las avispas y sus microbios intestinales- que no solo evoluciona el organismo hospedador sino también el hospedador acompañado de su microbioma.

Los genes "extraños" pueden ingresar a los genomas animales "de costado" mediante transferencia horizontal

Y ahora un nuevo estudio de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido sugiere que los genes "extraños" pueden ingresar al genoma de humanos y otros animales "de lado", a través de la transferencia horizontal de microorganismos que cohabitan en el mismo entorno.

Los investigadores muestran no solo que esto sucedió en el pasado, sino que en algunos linajes, el proceso aún está en curso.

La transferencia horizontal de genes como fuente de ventaja competitiva no es una idea nueva: hay mucha evidencia de que ocurre en bacterias y otros microorganismos. Por ejemplo, es bien sabido que este tipo de intercambio de genes es un impulsor de la resistencia a los antibióticos.

También se cree que el intercambio de genes desempeña un papel en la evolución de algunos animales. Los gusanos de nematodos, por ejemplo, han adquirido genes de microorganismos y plantas. Hay escarabajos que pueden digerir bayas de café gracias a las enzimas codificadas por los genes que sus antepasados ??adquirieron de las bacterias.

Pero la idea de que la transferencia horizontal de genes ocurre en animales más complejos como humanos y primates es más controvertida.

El autor principal del nuevo estudio, Alastair Crisp, del Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología de Cambridge, dice que es el primer estudio que muestra que la transferencia horizontal de genes ocurre ampliamente en animales y humanos, dando lugar a decenas o cientos de genes "extranjeros" activos. .

Señala que, lejos de ser una ocurrencia rara, parece que la transferencia horizontal de genes "ha contribuido a la evolución de muchos, quizás todos, los animales y que el proceso está en curso".

"Es posible que tengamos que volver a evaluar cómo pensamos sobre la evolución", agrega.

Se adquirieron casi 150 genes humanos por transferencia horizontal de otras especies

Para su estudio, el equipo estudió los genomas de cuatro especies de gusanos nematodos, 12 especies de moscas de la fruta y 10 especies de primates, incluidos los humanos.

Compararon qué tan bien los genes en cada uno de los genomas de una especie se alinearon con genes similares en los genomas de las otras especies. A partir de esto, pudieron estimar la probabilidad de que fueran de origen extranjero y cuánto tiempo hace que fueron adquiridos.

Encontraron 17 genes previamente conocidos en humanos que se adquirieron mediante transferencia horizontal e identificaron otros 128 que no se conocían.

Uno de los genes, el gen ABO que determina el grupo sanguíneo, también se confirmó como adquirido por los vertebrados de la transferencia horizontal de genes. La mayoría de los genes estaban relacionados con enzimas involucradas en el metabolismo.

Algunos de los genes que se cree que llegaron al genoma humano a través de la transferencia horizontal están involucrados en el metabolismo de las moléculas de grasa y los aminoácidos, en diversos procesos inmunes, modificación de proteínas y actividad antioxidante.

Bacteria uno de los donantes más comunes de genes transferidos horizontalmente

El equipo también identificó de dónde provenían los genes transferidos horizontalmente. Los donantes más comunes fueron las bacterias y otro tipo de microorganismos llamados protistas. Otros genes provienen de hongos y también descubrieron que los virus habían donado más de 50 genes a los primates.

Sus análisis sugieren que mientras las moscas de la fruta y los nematodos han seguido adquiriendo genes extraños a través de la transferencia horizontal a lo largo de su evolución, los humanos y otros primates han ganado relativamente pocos desde su ancestro común.

Sin embargo, los autores también dicen que pueden haber subestimado el verdadero alcance de la transferencia horizontal de genes en animales y que la transferencia entre organismos complejos también es plausible, y que ya se conoce en algunas relaciones entre el huésped y el parásito.

Señalan que su estudio también tiene implicaciones más amplias para la investigación de secuenciación del genoma. Por ejemplo, muchos estudios excluyen la evidencia de genes bacterianos de los resultados porque los investigadores suponen que llegaron allí a través de la contaminación.

La coautora Dra. Chiara Boschetti, también del Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología de Cambridge, explica:

"Es importante detectar la contaminación cuando estamos haciendo la secuenciación del genoma, pero nuestro estudio muestra que no debemos ignorar el potencial de que las secuencias bacterianas sean una parte genuina del genoma de un animal que se origina de la transferencia horizontal de genes".

El Consejo Europeo de Investigación financió el estudio.

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