Ladrones de genes: las algas roban "características" a las bacterias oceánicas, y lo hacen para sobrevivir

Robar genes es una cuestión común entre bacterias. Sin embargo, es bastante extraordinario cuando hablamos de organismos más complejos. Las algas son un buen ejemplo de ello ya que pueden obtener los genes de otros microorganismos.

Es algo que sabemos desde hace solo unos años: las algas pardas son capaces de obtener genes de bacterias capaces de hacer cosas asombrosas, como resistir los metales pesados o la salinidad muy alta. Sin embargo, esta es la primera vez que se analizan tantas algas y de una manera tan minuciosa. ¿Qué hemos aprendido de estos ladrones de genes?

Robar genes para sobrevivir

Como decíamos, conocemos muy pocas especies capaces de robar genes, más allá de las bacterias. Entre las algas, por ejemplo, esto no es especialmente común. Las 23 especies estudiadas por el Departamento de Bioquímica y Microbiología de la Facultad de Ciencias Ambientales y Biológicas de la Universidad de Rutgers, precisamente, son extraordinarias. Su capacidad para hacerse con otras "habilidades" ha provocado un importante impacto en la supervivencia y la evolución de este grupo de algas a las que denominan CRASH.

Así lo han comprobado los investigadores al analizar su genoma al completo y hacer la comparación de más de 500.000 proteínas. Pero, antes de llegar a eso, ¿a qué tipo de habilidades nos referimos? Entre las características robadas están, por ejemplo, la capacidad de resistir la alta salinidad o los metales pesados.

También roban la capacidad de descomponer los carbohidratos circundantes para alimentarse o mejorar el metabolismo de sustancias básicas. En otras palabras, estas algas se hacen con genes que no son suyos para sobrevivir y ser más eficaces en su entorno. Sin dichos genes usurpados, tal y como han comprobado los investigadores, sería imposible su supervivencia.

Por otro lado, estas algas son una parte indispensable de la base de las redes tróficas oceánicas. Las especies de algas fotosintéticas producen, aproximadamente, el 70 por ciento del oxígeno que respiramos. Algunas de ellas, como las diatomeas, son responsables del 45% de la producción primaria mundial de materia orgánica, o incluso, minerales básicos para la economía mundial, como la diatomita, fuente de sílice.

La evolución impulsada por el latrocinio genético

El vasto conjunto de datos obtenidos por los investigadores, que han clasificado más de 524,000 secuencias de proteínas de 23 especies de CRASH diferentes, muestran que el robo de genes es un factor importantísimo en la evolución de las algas de este tipo.

Comparando las coincidencias y divergencias genómicas, usando los datos taxonómicos conocidos a partir de la evolución de las diversas especies, los investigadores han logrado trazar una especie de mapa genómico que explica lo importante que han sido las características "robadas" para permitir la evolución de estas algas.

Así, los resultados presentados muestran que la transferencia horizontal de genes, que es como se conoce técnicamente al hecho de hacerse con genes de otros organismos, varía sustancialmente entre las diferentes especies de algas CRASH. Este valor va desde el 0.16% al 1.44% de todo el genoma. En otras palabras, que un promedio de 1% de su material genético ni siquiera les pertenece.

Y no solo no les pertenece, sino que gracias a este han llegado al punto evolutivo y ecológico que ostentan ahora mismo. Si no hubiera sido así, con total seguridad, la Tierra no sería como la conocemos ya que no existiría uno de los principales motores de producción de oxígeno de este pequeño planeta. Así que, en cierta medida, le debemos la existencia al latrocinio genético.

Otros seres que también roban genes

Aunque las algas CRASH sean el ejemplo más importante a nivel mundial de la utilidad de la transferencia horizontal, ya que a ellas les debemos el mundo oxigenado que conocemos, lo cierto es que no son los únicos seres que conocemos capaces de robar material genético.

Varias plantas superiores lo hacen, como Alloteropsis sp., la yerba común, que roba genes a otras yerbas para mejorar su capacidad de resistencia. Otro ejemplo que roba genes dentro de la misma especie es Ambystoma sp., cuyas hembras son capaces de "robar" los genes de los machos para mantener cierta ventaja evolutiva, aunque los investigadores no saben de qué manera exacta.

Pero más extraño aún es el caso de Elysia chlorotica. Este es el único animal conocido que hace "la fotosíntesis". En realidad, no la hace ella, sino que usa los cloroplastos que adquiere comiendo las algas y plantas del lecho marino. Sin embargo, no contenta con robar los cloroplastos, E. chlorotica también roba los genes del alga que devora para hacer que estos orgánulos funcionen durante meses.

Básicamente, los genes "prestados" le confieren a esta babosa la habilidad de generar la maquinaria molecular capaz de mantener estos cloroplastos en funcionamiento. Aunque anecdóticos, estos casos muestran que la transferencia horizontal de genes es algo que está más allá de los microorganismos más simples, dirigiendo subrepticiamente la evolución.

Imágene | Unsplash, Wikimedia