Un gen que salta de depredador a presa en microorganismos podría reescribir lo que se sabe sobre la evolución

Un equipo del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen ha conseguido documentar un fenómeno que desafía los principios básicos de la herencia genética. Por primera vez, investigadores observaron un gen capaz de transferirse directamente de un microorganismo depredador a su presa, un proceso que contradice la creencia de que los genes solo se transmiten de padres a hijos.

El mecanismo, descrito como transferencia horizontal mediante ARN circular, introduce interrogantes sobre la evolución y la capacidad de adaptación del material genético en la naturaleza. Según informó el portal científico SciTechDaily, el hallazgo se produjo al analizar la interacción entre la bacteria Candidatus Velamenicoccus archaeovorus y su presa, Methanothrix soehngenii.

Los científicos, dirigidos por Jens Harder, detectaron que el material genético, en forma de intron autoescindible con estructura de anillo, se desplazó desde el organismo depredador hacia la célula víctima y logró sobrevivir fuera de un entorno celular activo.

Esta estructura circular de ARN protege la información genética de la degradación, lo que permite que el gen saltarín sobreviva el tiempo suficiente para insertarse en el genoma de otra especie, como explica el propio Harder en declaraciones recogidas por SciTechDaily: “La estabilidad del ARN intrónico en su forma de anillo es una característica distintiva”.

El fenómeno observado, conocido como transferencia horizontal de genes, ya había sido documentado en diversos contextos, pero nunca con evidencia directa de que un gen pudiera saltar de un depredador a su presa en tiempo real. El trabajo destaca que este proceso acelera la adquisición de nuevas características, ya que el material genético móvil permite a las células huésped incorporar funciones novedosas, modificando así la trayectoria evolutiva de especies enteras.

Un gen saltarín desafía las leyes clásicas de la herencia

El avance científico logrado por el equipo del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen ha revelado un mecanismo de transmisión genética que desafía los principios mendelianos. Los investigadores han documentado la existencia de un “gen saltarín” capaz de transferirse entre microorganismos, de depredador a presa, sin necesidad de un linaje parental directo.

Este fenómeno, observado entre las bacterias Candidatus Velamenicoccus archaeovorus y Methanothrix soehngenii, mostró que la transferencia horizontal de genes no solo es posible, sino que puede ocurrir a través de moléculas de ARN con estructura circular.

La investigación, publicada en Scientific Reports y citada por SciTechDaily, describe cómo el material genético logra sobrevivir fuera de la célula viva adoptando una estructura circular que lo protege de la degradación. Este hallazgo proporciona evidencia directa de que algunos genes pueden saltar entre especies diferentes, impulsando la evolución a un ritmo más acelerado.

Un análisis complementario publicado en Nature subraya que este tipo de transferencia genética puede tener consecuencias profundas en la adaptación microbiana y en la aparición de nuevas funciones biológicas. De acuerdo con el reporte de Nature, la capacidad de ciertos genes móviles para cruzar barreras entre especies transforma la comprensión sobre la plasticidad evolutiva de los microorganismos y abre nuevas perspectivas para la investigación en biotecnología y en resistencia a antibióticos.

Las excepciones a las reglas genéticas y su impacto evolutivo

El descubrimiento del gen saltarín se suma a otros recientes que cuestionan la rigidez de la herencia genética. Un extenso estudio en ratones, reportado por ScienceDaily, identificó más de 500 casos en los que los patrones de herencia epigenética no responden a las leyes clásicas de Gregor Mendel. Entre los fenómenos observados figura la paramutación, en la que una marca química en un gen puede transferirse a otro sin alteración de la secuencia de ADN.

En el ámbito de los microorganismos, la flexibilidad genética también se manifiesta en la manera en que ciertas especies leen y utilizan su código genético. Otro trabajo citado por ScienceDaily documentó la existencia de protistas con codones de parada reprogramados, lo que demuestra que incluso las instrucciones básicas de la traducción genética pueden modificarse en la naturaleza.

De acuerdo con SciTechDaily, la naturaleza permeable del material genético y la capacidad de los genes móviles para cruzar fronteras entre especies abren perspectivas para el desarrollo de nuevas aplicaciones biotecnológicas.

“Nuestro estudio ha demostrado que, en los microorganismos, los genes saltarines pueden transferirse a otras especies a través de su ARN circular”, afirmó Harder, resaltando la importancia evolutiva de esta ruta inesperada de transmisión genética.