El Intrincado Mundo del Intercambio de Genes
Descubre cómo los organismos intercambian ADN de maneras sorprendentes.
T. Brann, F. S. de Oliveira, A. V. Protasio
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Cómo comparten los organismos genes?
- El papel de los parásitos
- Elementos Transponibles: el ADN sigiloso
- Un ejemplo: el gusano plano
- El ciclo de vida de Schistosoma
- La búsqueda de conexiones de ADN
- Los resultados de la búsqueda de genes
- El misterio de los genes desaparecidos
- Descubriendo más conexiones
- Entendiendo la evolución a través de los genes
- Una nueva red de intercambio de genes
- Conclusión: La historia en curso del intercambio de genes
- Fuente original
- Enlaces de referencia
El Intercambio de Genes es como cuando le pides un poco de azúcar a tu vecino, pero en este caso, en vez de azúcar, es ADN. Los organismos pueden intercambiar pedacitos de su ADN, lo que puede cambiar cómo lucen o funcionan. Esto no solo pasa entre padres e hijos, sino también entre diferentes especies, especialmente en relaciones cercanas como las de parásitos y sus anfitriones.
¿Cómo comparten los organismos genes?
La mayoría de los seres vivos heredan rasgos de sus padres. Esto se llama herencia vertical. Pero a veces, el ADN viaja de lado en vez de caer directamente por el árbol genealógico. Esto se conoce como Transferencia Horizontal de Genes, o HGT por su abreviatura. Con la HGT, el ADN puede colarse de un organismo a otro sin necesidad de lazos familiares.
Aunque esto es especialmente común en organismos diminutos como las bacterias, también sucede en organismos más grandes, pero a un ritmo más lento. Por ejemplo, en organismos más complejos llamados eucariotas, este préstamo de ADN ocurre mucho menos a menudo en comparación con organismos más simples como las bacterias. Esto se debe a que los eucariotas tienen más capas que atravesar, como barreras protectoras que las bacterias no tienen.
El papel de los parásitos
Los parásitos son como esos vecinos muy entrometidos que se quedan demasiado tiempo en tu barbacoa. A menudo viven con sus anfitriones por mucho tiempo y pueden absorber cosas de ellos. Este contacto cercano crea oportunidades para el intercambio de genes. Cuando un parásito se alimenta de su anfitrión, no solo está picoteando tejido, ¡también podría estar recogiendo parte del ADN de ese anfitrión!
Algunos entornos, como los océanos, facilitan que muchos organismos compartan su ADN simplemente porque todos están nadando en la misma piscina. Por ejemplo, plantas diminutas, peces y anémonas pueden compartir ADN a través del agua.
Elementos Transponibles: el ADN sigiloso
Dentro del ADN, hay partes llamadas elementos transponibles (ETs), que son básicamente pedazos de ADN que pueden saltar de un lugar a otro. Imagina un juego de sillas musicales, pero en vez de que la gente corra por los asientos, estos pequeños pedazos de ADN saltan por dentro de un genoma. Debido a su naturaleza, los ETs suelen participar en la transferencia horizontal de genes. Pueden moverse de un organismo a otro, llevando consigo algunos pedacitos extra de ADN.
Los ETs son bastante abundantes; en los humanos, pueden representar más de la mitad del ADN. Aunque pueden arruinar genes al aterrizar en los lugares equivocados, los organismos han aprendido a manejar estos pedacitos saltarines. Por ejemplo, pueden crear áreas especiales donde los ETs se mantienen tranquilos.
Un ejemplo: el gusano plano
Conoce a Schistosoma Mansoni, un gusano plano que le gusta moverse en el mundo sigiloso del parasitismo. Este pequeño tipo tiene una rica historia de préstamo de ADN. Vive primero en caracoles y luego nada hacia los humanos, mostrando cuán adaptable es.
Estos gusanos planos son famosos por estar llenos de ETs y tienen formas interesantes de mover su material genético. Esto los convierte en la estrella de la fiesta del intercambio de genes.
El ciclo de vida de Schistosoma
El ciclo de vida de S. mansoni es toda una historia llena de giros y vueltas. Comienza en caracoles, donde se multiplica de forma asexual. Luego sale del caracol para encontrar un anfitrión humano, donde puede cambiar su forma y reproducirse de manera sexual. En el caracol, pasa por varias etapas de vida, lo que le da muchas oportunidades para mezclarse con el ADN de su anfitrión.
La búsqueda de conexiones de ADN
Entender cómo S. mansoni comparte genes es como intentar rastrear todas las amistades en una complicada red social. Estudios recientes han explorado su genoma para ver cómo podría haber tomado prestados genes de caracoles y otras criaturas. Los científicos comenzaron revisando el ADN de S. mansoni comparándolo con otras especies para encontrar similitudes.
Juntaron una colección de ETs encontrados en S. mansoni y los utilizaron para ver si tenían parientes en otros seres. Buscaron a través de varias especies, enfocándose en caracoles y otros organismos con los que S. mansoni suele estar en contacto.
Los resultados de la búsqueda de genes
Sorprendentemente, los investigadores encontraron que S. mansoni tiene mucho en común con los ETs presentes en sus anfitriones caracoles. De hecho, se encontraron varios copias casi completas de estos ETs en algunas especies de caracoles.
Esto sugiere que en algún momento, el gusano plano pudo haber tomado un desvío genético para recoger estos pedacitos saltarines de ADN de sus anfitriones. Así que la próxima vez que veas un caracol, recuerda que podría haber ayudado a moldear el ADN de un gusano plano.
El misterio de los genes desaparecidos
Cuando los investigadores indagaron más, encontraron que muchos otros parásitos relacionados no compartían estos ETs. Esto les hizo preguntarse si los ETs venían de los caracoles en lugar de ser transmitidos a través de generaciones. En otras palabras, podría haber habido un evento directo de intercambio de genes entre el gusano plano y su anfitrión caracol en algún punto de sus historias.
Descubriendo más conexiones
El estudio no se detuvo ahí. Los científicos también exploraron una gama más amplia de organismos para ver cuán extendido podría ser este intercambio de genes. Tenían curiosidad por saber si los ETs de S. mansoni aparecían en otros animales fuera de los caracoles, y ¿sabes qué? Sí que aparecieron.
Los investigadores encontraron que muchos Metazoos-grupos completamente diferentes de organismos-llevaban alguna forma de estos ETs. ¡Es como descubrir que tu vecino, que pensabas que era un estricto amante de los gatos, también tiene una serpiente de mascota!
Entendiendo la evolución a través de los genes
Todos estos hallazgos abren la puerta a una mejor comprensión de la evolución. El movimiento de genes entre especies puede ayudar a los científicos a averiguar cómo los organismos se han adaptado a sus entornos a lo largo del tiempo. También podría revelar relaciones que antes eran un poco borrosas. Es como armar un árbol genealógico donde las ramas siguen cambiando de hojas.
Cuando comparas el ADN de S. mansoni y los varios organismos con los que comparte ETs, los datos no siempre encajan perfectamente con lo que sabemos sobre cómo evolucionaron las especies. Este desajuste plantea nuevas preguntas sobre cómo se mueven y se mezclan los genes entre estas criaturas.
Una nueva red de intercambio de genes
Los científicos ahora están armando una intrincada red de conexiones que muestra cómo los ETs, como Perere-3 y Sr3, se mueven no solo entre el gusano plano y los caracoles, sino también a través de una amplia variedad de otros organismos.
El increíble viaje de estos ETs los hace parecer como los vendedores viajeros del mundo del ADN, siempre en movimiento y creando conexiones en el camino, formando nuevas relaciones que pueden cambiar el paisaje de la evolución.
Conclusión: La historia en curso del intercambio de genes
La historia del intercambio de genes entre especies está llena de drama, giros y encuentros inesperados. Desde gusanos planos hasta caracoles y más allá, está claro que el ADN no solo se limita al árbol genealógico; se lanza a sus propias aventuras.
A medida que los científicos ahondan más en esta maraña de conexiones genéticas, es probable que aprendamos aún más sobre cómo todos los seres vivos están interconectados. Así que la próxima vez que estés en una fiesta y alguien mencione la transferencia de genes, puedes reírte sabiendo que hay todo un mundo de tratos de ADN sucediendo tras bambalinas.
Título: Horizontal transfer of a LINE-RTE retrotransposon among parasite, host, prey and environment.
Resumen: BackgroundHorizontal transfer of transposable elements is both impactful, owing to the subsequent transposition burst, and insightful, providing information on organisms evolutionary history. In eukaryotes, horizontal gene transfer (HGT) often involves transposable elements (TEs), host-parasite relationships, aquatic environments or any of them combined. The flatworm Schistosoma mansoni is a human parasite with two free-living aquatic stages (intercalated between a definitive human host and intermediate snail host) and has a sizable TE content. We aimed to identify and characterise potential instances of HGT leveraging new genomic resources available. ResultsUsing the latest chromosome-scale genome assembly and available TE sequences we identify two putatively horizontally transferred elements, named Perere-3 and Sr3, in the S. mansoni genome. We demonstrate the presence of these TEs in the genomes of Schistosoma spp. intermediate hosts, most likely explained by HGT. Perere-3 / Sr3 were also found across a wide range of additional organisms not susceptible to schistosome infection, including turtles, fish and other molluscs. ConclusionsWe propose that the patchy distribution of Perere-3/Sr3 across the phylogenetic tree is best explained by HGT. This phenomenon is likely linked to the parasitic nature of schistosomes, as several snail species sharing the elements are susceptible to infection. However, presence of Perere-3/Sr3 in species beyond this relationship may suggest wider ancestral Schistosomatidae host ranges and/or undescribed schistosomes.
Autores: T. Brann, F. S. de Oliveira, A. V. Protasio
Última actualización: 2024-12-07 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.24.625053
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.24.625053.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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