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¿Perder genes para evolucionar?

¿Perder genes para evolucionar?

Una investigación reciente aporta una nueva visión del papel de la pérdida de genes en la evolución. Y además ayuda a descifrar un enigma que estaba sin resolver sobre la transición entre un estilo de vida animal sin locomoción y otro con ella.

Este estudio propone un nuevo escenario evolutivo que ayuda a entender mejor la evolución de nuestro filo y a descubrir cómo era el antepasado de los tunicados, el grupo hermano de los vertebrados. En concreto, revela que las pérdidas masivas de genes que deconstruyeron la red génica del corazón facilitaron la transición a un estilo de vida pelágico libre en las apendicularias tunicadas a partir de una forma ancestral sedentaria.

Durante muchos años, en el campo de la biología evolutiva no se había prestado demasiada atención a las pérdidas génicas, y la mayoría de los estudios se centraban en cómo las duplicaciones génicas podían conducir a nuevas funciones biológicas.

«En la era de la genómica, sin embargo, estamos viendo que perder genes no es excepcional, sino que es un fenómeno evolutivo mucho más frecuente de lo que se creía. A priori, se pensaba que un gen simplemente se perdía cuando ya no se utilizaba: es lo que se conoce como evolución regresiva», explica Cristian Cañestro, profesor de la Sección de Genética de la Universidad de Barcelona (UB), miembro del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) e investigador principal del Grupo @EvoDevoGenomeUB.

«Tal y como mostramos en nuestro trabajo, sin embargo, cada vez estamos identificando más pérdidas génicas que pueden ser de carácter adaptativo», continúa el experto. «Es decir, perder ciertos genes puede comportar también ventajas evolutivas que pueden relacionarse con la adquisición de innovaciones biológicas de los organismos».

El filo de los cordados está integrado por el grupo de los vertebrados, el de los tunicados (grupo hermano de los vertebrados) y el de los cefalocordados. La posición basal de los cefalocordados y el hecho de que son organismos con un estilo de vida libre, como los vertebrados, indica que el ancestro de todos los cordados también era de vida libre. Sin embargo, en el caso de los tunicados existen animales sésiles (ascidias) y de vida libre (apendicularias). Si el ancestro común de los tunicados era un filtrador pasivo fijado en el fondo marino, o un activo nadador, ha sido un importante foco de debate para entender cómo era el predecesor a partir del cual también se originaron los vertebrados.

El grupo investigador es pionero a escala mundial en el uso de la especie Oikopleura dioica —un organismo del zooplancton marino del grupo de las apendicularias— como modelo animal para estudiar el impacto de la pérdida génica como fuerza evolutiva. A diferencia de las ascidias, Oikopleura dioica no sufre una drástica metamorfosis para convertirse en un animal sésil. Por el contrario, mantiene un estilo de vida libre durante todo su ciclo. Además, la vida libre de Oikopleura dioica se caracteriza por construir un aparato filtrador mucopolisacárico llamado casa que envuelve al animal (oikos significa ‘casa’ en griego). A través de esa casa, hace circular el agua con el movimiento incesante de la cola para atrapar eficientemente las microalgas marinas. Todo ello hace que Oikopleura dioica sea un atractivo modelo para investigar cómo era el ancestro de los tunicados y determinar si este antepasado era también de vida libre, como el ancestro de los vertebrados.

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