Astroseti.org

Según todas las consideraciones, no debieran existir. Sin embargo, y contra todo pronóstico, dos bacterias sobreviven a pesar de haber perdido genes que se consideran esenciales.

Bacterias en el corredor de la muerte
por Maggie Wittlin
20 de octubre de 2006

Según todas las consideraciones, no debieran existir. Sin embargo, y contra todo pronóstico, dos bacterias sobreviven a pesar de haber perdido genes que se consideran esenciales.

En una edición reciente de la revista Science (13 de octubre), se han publicado dos artículos sobre la secuenciación completa de los genomas de unas bacterias que mantienen relaciones simbióticas mutualistas con sus insectos hospedadores. Estas bacterias en concreto se clasifican como endosimbiontes porque viven dentro de las células de los seres que las acogen. Los genomas de ambas bacterias, Carsonella ruddii y Buchnera aphidicola, son más pequeños de lo que se creía posible hasta ahora.

‘Creo que ambos artículos demuestran claramente que los genomas de los organismos endosimbiontes pueden perder genes, incluso aquellos que pueden considerarse beneficiosos o esenciales para el hospedador’, explica Siv Andersson, un especialista en evolución molecular de la Universidad de Uppsala, Suecia, que escribió un ensayo para Science sobre ambos estudios. ‘Es posible que no haya un límite inferior para el tamaño de los genomas de los organismos endosimbióticos’.

Los científicos habían lanzado con anterioridad la hipótesis de que un organismo no podría tener un genoma con menos de 400.000 nucleótidos (las unidades que componen las cadenas de ADN). Pero el genoma de Carsonella ha evolucionado hasta más allá de ese límite teórico, quedándose en sólo 160.000. De hecho, es el genoma más pequeño secuenciado nunca.

Los científicos no están completamente seguros de cómo sobreviven estas bacterias y los insectos que las hospedan, y sugieren que puede que las bacterias no pervivan por mucho tiempo como organismos discretos. Carsonella puede estar pasando de ser una especie bacteriana, a ser un orgánulo o estructura celular especializada de su hospedador y B. aphidicola puede estar camino de la extinción.

La bióloga Nancy Morán, de la Universidad de Arizona, coautora del estudio sobre Carsonella, explica que cuando ella y sus colegas secuenciaron el genoma, éste era tan pequeño que pensaron que la estrategia usada para medirlo no había funcionado correctamente. Pero cuando enviaron los datos a un laboratorio de Japón, para que fueran reanalizados, obtuvieron exactamente los mismos resultados.

Morán dice que a Carsonella le faltan genes prácticamente para todos los procesos celulares esenciales, incluyendo aquellos implicados en la replicación del ADN, la transcripción del ADN en ARN y la traducción del ARN en proteínas. La hipótesis más obvia para explicar cómo sobrevive la bacteria es que algunos de sus genes han sido transferidos, desde su propio genoma, al genoma del insecto. El hospedador, un insecto de la superfamilia de los psílidos, puede estar ahora expresando esos genes bacterianos y devolviendo los productos proteicos a las células de Carsonella.

‘Esa hipótesis podría explicar cómo este organismo es todavía capaz de replicarse y persistir’, según Moran. ‘Y la razón por la que esa hipótesis se sostiene es que eso es exactamente lo que pasa en el caso de orgánulos celulares como las mitocondrias y los cloroplastos’.

Si eso es ciertamente lo que ha pasado, de acuerdo a Morán, Carsonella nunca será independiente otra vez y puede estar evolucionando rápidamente para convertirse en un orgánulo de los psílidos. Ella añade que la bacteria ha conservado su capacidad para producir aminoácidos necesarios para sus hospedadores, por lo que la relación es verdaderamente simbiótica.

‘El artículo sobre Carsonella es fascinante no sólo porque reduce dramáticamente el tamaño mínimo del genoma de un organismo endosimbionte’, recalca Joerg Graf, biólogo de la Universidad de Connecticut. ‘Es como una fotografía del proceso de convertirse en un orgánulo’.

Mientras que Carsonella puede estar en una fase de transición, B. aphidicola, sin embargo, está perdiendo rápidamente su capacidad para ayudar a los áfidos que la hospedan.

En el segundo estudio, los investigadores han encontrado que B. aphidicola ha perdido algunos de los genes que codifican funciones metabólicas que son necesarias para su hospedador, además de genes necesarios para su propia supervivencia. Los científicos han concluido que otro endosimbionte dentro del pequeño insecto hospedador debe de haber tomado el relevo y ha empezado a proporcionarle nutrientes esenciales. Los investigadores sugieren que esto anuncia la próxima desaparición de B. aphidicola.

Amparo Latorre, coautora del estudio sobre Buchnera y geneticista de la Universidad de Valencia, concluye que ‘si una segunda especie bacteriana es capaz de desarrollar las funciones esenciales que ha perdido B. aphidicola, esta asociación puede acabar con un proceso de sustitución de la última por la primera, sin que haya consecuencias aparentes para el áfido'.

---

Fuente noticia: Seed Magazine

Traducido por Manuel J. Gómez para