TRANSFERENCIA GENÓMICA HORIZONTAL

Transferencia genómica horizontal en eucariotas


El tema surgió a partir de esta noticia en The Scientist:

Chagas parasite invades genome.
Typanosomacruzi kinetoplast DNA found in the genomes of infected patients and animals.

Trasfondo
:
La transferencia genómica horizontal es justo eso: una entidad (e.g. bacteria) le pasa un trozo de genoma a otra, y esta segunda lo incorpora como suyo. A partir de entonces la segunda entidad usa esa nueva información generando un nuevo aminoácido, o lo que quiera que ese trozo de genoma haga (en su nuevo ambiente). Este es un mecanismo común entre procariotas (e.g. bacterias); de hecho es la manera en que las procariotas 'tienen sexo', en el sentido de que se trata de un mecanismo directo de evolución. La palabra 'horizontal' se refiere a que la transferencia se hace y se activa funcional de manera directa entre colegas, y no necesariamente a través de la reproducción (que será a una transferencia 'vertical', de ancestros a sucesores). Los virus usan también este mecanismo: inyectan su ADN en la célula del anfitrión y la engaña para que considere el genoma como suyo, produciendo la replicación. Como sabéis, en la actualidad está¡n volviendo muy amenazadoramente algunas enfermedades que ya habíamos olvidado (TB, etc) debido a que las cepas resistentes de algunas bacterias le pasan la correspondiente información a otras bacterias mediante este mecanismo (y debido, en parte, al inconsciente uso de los antibióticos que hemos hecho en las últimas decadas). Ahora bien, una cosa son las procariotas (primeras formas de vida 'primitiva', que siguen poblando todos los ecosistemas terrestres) y otra bien distinta las eucariotas (a partir de las cuales fue posible el surgimiento de la vida compleja 'superior', como animales y plantas). La mayoría de los eucariotas superiores (los hay también monocelulares) participan del sexo como mecanismo principal de evolución y transmisión genética 'vertical'. Aparentemente, el sexo permite una mayor versatilidad evolutiva, debido a la mezcla de genomas materno y paterno durante la fecundación. Pero esto implica que los cambios genómicos, y sus posibles epifenómenos fenotípicos, ocurren y se incorporan con el paso de las generaciones. A diferencia, la transmisión horizontal permite 'disfrutar' del nuevo producto sobre la marcha; por ejemplo, yo te paso el trozo de mi genoma responsable de mis bonitos ojos azules, y tu tienes ojos azules de aquí a unos meses, cuando tus correspondientes células se han dividido incorporando la información nueva (perdonad este ejemplo tan irreal, pero así de basto resulta más claro). Notad que, de manera parecida, es como se supone que funciona(ra)n las terapias genéticas.

Comentario de Enrique Perez:
Yo no sabía que la transmisión horizontal podía darse en eucariotas superiores, de ahí mi sorpresa al leer esta noticia. Ahora que lo pienso más detenidamente, el asunto no es tan sorpresivo: como sabíais, nuestro genoma contiene cantidad de material insertado de genoma vírico fósil (retrovirus endógenos humanos, HERV). De hecho, según la línea de pensamiento de (mi heroína) Lynn Margulis, el (uno?) mecanismo principal de especiación evolutiva es la simbiosis, que trae como consecuencia la integración de los genomas iniciales (esto es anatema para los darwinistas puros y duros). Lo interesante de esta noticia es que, aparentemente, el trozo de genoma se incorpora al anfitrión permanentemente, y le modifica la vida, produciendo (aunque las relaciones no están claras) el epifenómeno de Chagas crónica. Ahora bien, esto es transferencia horizontal efectivamente, pero otra cosa diferente es que esta transferencia se haga 'permanente' y se transmita verticalmente a las generaciones posteriores. Parece que en este caso sí que es así, ya que según dice la noticia: "Chickens' eggs injected with T.cruzi gave rise to hens and roosters with detectable kDNA, and when bred, gave rise to offspring with inherited kDNA." Que alguien con más (algún) conocimiento de causa me contradiga, pero para mí esto es evolución por transferencia genómica horizontal pura y dura.
Hace un par de años leí a una novela de ciencia ficción, "La radio de Darwin" (ed. Nova #144) de Greg Bear (positivamente recomendada a los que os guste el género bueno), en la que se plantea el tema de que uno de estos HERVs fósiles se despierta y produce en apenas unos meses un cambio evolutivo en los humanos que lo contienen. Una versión plenamente desarrollada de evolución por transmisión horizontal muy jugosa. Desde entonces me he interesado marginalmente por la idea, pero con los pocos que he podido consultar el tema siempre me han dicho que no es posible en eucariotas superiores, debido a la complejidad de nuestro genoma.
Notad que para que la transmisión horizontal se propage verticalmente (en generaciones posteriores) ha de afectar a las células germinales (gónadas), ya que si sólo afecta a las somáticas entonces no está asegurada su continuidad. Aunque pensándolo mejor la infección madre a hijo es común, y no sé si podría considerarse como parte de la transmisión debida solo a células somáticas. En fín, algo interesante, de lo que con toda seguridad oiremos hablar mucho durante los próximos siglos, en los que apuesto que se hará realidad la ingeniería de transferencia genómica horizontal en humanos.

Articulo original Simplemente Complejo

3 comentarios:

biocomplex dijo...

http://bioprincipiantes.blogspot.com/2008/04/los-virus-en-la-evolucin.html

http://bioprincipiantes.blogspot.com/2008/03/virus-preludio.html

Para ampliar...

VERSUS dijo...

GRACIAS POR EL APORTE BIOCOMPLEX
UN ABRAZO

VERSUS dijo...

gracias