Medicina

Descubren el genoma celular más pequeño


(NC&T) La bacteria Carsonella ruddii tiene, en efecto, la menor cantidad de genes entre todas las células conocidas. El recién secuenciado genoma (el juego completo del ADN de un organismo) de esta bacteria tiene sólo un tercio del tamaño que posee el que anteriormente ostentaba tal récord.

La Carsonella ruddii tiene sólo 159.662 pares de bases de ADN, y sólo 182 genes codificadores de proteínas, según ha desvelado un equipo de científicos de la Universidad de Arizona en Tucson, y de Japón.

"Es muy sorprendente. No habíamos predicho un tamaño tan pequeño. Se creía que se necesitan más genes para mantener funcionando una célula", confiesa Nancy A. Moran, profesora de ecología y biología evolutiva.

El hallazgo aporta nuevos conocimientos sobre la evolución bacteriana.

Genoma celular
La estructura amarilla dentro de este insecto es el bacterioma donde viven las bacterias endosimbióticas. (Foto: Nancy Moran, The University of Arizona)
Atsushi Nakabachi, investigador en el departamento de ecología y biología evolutiva de la citada universidad, y científico visitante en el Instituto RIKEN de Wako, Japón, es el autor principal del estudio, que fue llevado a cabo en el laboratorio de Masahira Hattori, coautor, en Japón, y en el laboratorio de Moran, en la Universidad de Arizona.

Muchos insectos se alimentan de savia de plantas, una dieta pobre en nutrientes. Para obtener una dieta equilibrada, algunos consumidores de savia se apoyan en bacterias residentes en su cuerpo. Las bacterias manufacturan nutrientes esenciales, particularmente aminoácidos, y comparten estos productos con el animal en el que viven.

En muchas de tales sociedades, las bacterias viven dentro de las células de los insectos y no pueden sobrevivir por sí mismas. Por regla general, el insecto tampoco puede sobrevivir sin estas bacterias.

La relación entre algunos insectos y sus endosimbiontes es tan estrecha y tan antigua que los insectos albergan a las bacterias residentes en células especiales llamadas bacteriocitos, con estructuras especiales llamadas bacteriomas.

El genoma de un organismo, su juego completo de ADN, provee las instrucciones operativas para todo lo que el organismo necesita realizar para sobrevivir y reproducirse.

Las bacterias endosimbióticas viven en un mundo extremadamente protegido, y tienen un estilo de vida muy sencillo, por lo que les basta un juego de instrucciones más simple. Después de muchas generaciones viviendo dentro de los insectos, las Carsonella ruddii han perdido muchas de las vías metabólicas que mantienen las bacterias que viven en libertad.

El insecto en el que mora la bacteria Carsonella ruddii es el Pachypsylla venusta. Los investigadores obtuvieron ejemplares de Pachypsylla venusta en árboles Celtis australis, una especie conocida popularmente como Almez, entre otros nombres.

El equipo extrajo el ADN de la Carsonella y lo secuenció. Aún cuando los endosimbiontes necesitan menos instrucciones para sobrevivir, el genoma de la bacteria fue una sorpresa. Ha perdido genes que se consideraban imprescindibles.

Los científicos especulan con que, en el pasado evolutivo de la bacteria, algunos de estos genes fueron transferidos al genoma del insecto, permitiéndole así a éste elaborar algunos de los metabolitos que la bacteria necesitaba. Una vez que el insecto asumió estas responsabilidades, proveyendo a las bacterias con tales metabolitos, éstas perdieron los genes correspondientes.


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