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Levaduras y hombres: tan distintos en apariencia pero tan iguales en el fondo

28 mayo, 2015

Beer-and-wine-glassesQuizás una de las más sorprendentes pruebas de la relación evolutiva entre las diferentes especies proviene de esos ya clásicos experimentos de intercambio de genes equivalentes entre especies que llevan decenas o cientos de millones de años evolucionado de manera independiente, pero aun así un reciente estudio publicado por la revista “Science” muestra que esta tan increíble relación puede permanecer básicamente casi inalterada tras más de mil millones de años de distancia evolutiva.

En principio se podría suponer que no hay dos especies más diferentes que la nuestra y un simple hongo unicelular, Saccharomyces cerevisiaSaccharomyces_cerevisiaee, una humilde levadura parte fundamental de la historia y la cultura humanas, responsable de tres de los más emblemáticos alimentos humanos: el pan, la cerveza y el vino. Y aun así, a lo largo de los años en diferentes estudios se ha determinado que la sustitución de algunos genes de este hongo por su equivalente (ortólogo) humano mantenía la viabilidad de la propia levadura. Este tipo de ensayos se ha realizado también en otras especies (ratón, nematodos, etc.) mostrando que al menos algunos genes pueden intercambiarse entre formas de vida filogenéticamente muy alejadas entre sí. Sin embargo la sospecha era que, debido a las grandes diferencias de secuencia acumuladas entre genes que llevan larguísimos periodos de tiempo evolucionando de manera separada, este tipo de funcionalidad conservada era en la naturaleza más bien la excepción que la regla.

Para tratar de determinar cuan habitual es este tipo de conservación funcional un grupo de investigadores estadounidenses ha realizado un estudio que únicamente puede calificarse como de colosal. Así los autores del trabajo seleccionaron nada más y nada menos que 414 genes de la mencionada levadura que eran esenciales para su supervivencia, es decir que su mal funcionamiento mataba al hongo. Y en un titánico trabajo genético fueron sustituyendo con su ortólogo en humanos cada uno a uno esos varios cientos de genes esenciales de la levadura. Y los resultados no pueden dejar de sorprender ya han encontrado que casi la mitad de ellos (176) seguían siendo operativos en el hongo modificado genéticamente a pesar de esos mil millones de años de separación evolutiva.

Uno de los resultados más sorprendentes del estudio es que, tal y como se muestra en la siguiente figura, la funcionalidad podía mantenerse entre pares de genes ortólogos que se diferenciaban en un ¡70, 80 ó 90%! de su secuencia.

homologia 2

Para hacerse una idea de lo que esto significa, imaginen por ejemplo un párrafo escrito de 500 letras en el que se van cambiando letras individuales: algunas bes por uves, emes por enes, aes por íes y de vez en cuando algún otro cambio más drástico (s por a, f por t, etc.) y así sucesivamente hasta llegar a tener un párrafo en el que únicamente 50 o 100 de las letras originales se mantengan inalterables pero de manera salteada por lo que aparecerían muchas palabras completas totalmente alteradas ¿serían capaces de poder leerlo? Pues bien, algo parecido es lo que ocurre con estos genes ortólogos en donde casi todas su secuencias son diferentes entre sí. Y sin embargo la maquinaria celular de la levadura es capaz de utilizar ese casi irreconocible gen humano para sobrevivir.

Otro resultado llamativo del estudio tal y como se muestra en la siguiente figura

clase de vias 2

es que diferentes clases de vías celulares mostraron una reemplazabilidad altamente diferencial: así mientras las enzimas pertenecientes a diferente rutas metabólicas de síntesis de lípidos o aminoácidos o del metabolismo de hidratos de carbono tendían a ser muy reemplazables, las proteínas implicadas por ejemplo en la replicación y reparación del ADN o en el crecimiento celular tendían a ser no reemplazables.

Así por ejemplo de las 19 proteínas implicadas en la biosíntesis de esteroles, ¡17! de ellas fueron reemplazables por su ortólogas humanas tal y como se muestra en la siguiente figura.

esterolComo bien indican los autores del estudio estos datos

sugieren que el reemplazo [entre levaduras y humanos] de un grupo de genes puede ser factible, aumentando la posibilidad de producir procesos celulares enteramente “humanizados” en levaduras. Tales cepas podrían simplificar el descubrimiento de fármacos específicos de proteínas humanas, permitir estudios sobre las consecuencias de los polimorfismos genéticos humanos y análisis funcionales de procesos celulares humanos completos en un organismo simplificado.

Todo ello siempre y cuando los movimientos animalistas no consideren que estas levaduras “humanizadas” deban tener los mismos derechos que las personas, como están intentando obtener para muchos de los insustituibles animales de experimentación que se usan en la actualidad en los laboratorios.

Y ya para terminar una reflexión evolutiva ¿en qué lugar dejan este tipo de estudios a ese supuesto culmen de la creación, el ser humano si gran parte de los genes necesarios para la más elemental supervivencia son funcionalmente intercambiables por los de un humilde hongo unicelular con el que no compartimos nada desde hace la friolera de mil millones de años?

Finalmente, este tipo de estudios deberían ser de obligada lectura y comprensión para toda esa prepotente caterva de ignorantes iluminados, que llevan milenios dando la lata machaconamente con un supuesto papel estelar concedido por los dioses a lo que objetivamente no es más que un conjunto de monos con un tamaño de cabeza desmesurado, escaso pelo corporal (aunque unos más que otros) y sobre todo un infinito ego inmune a cualquier tipo de pruebas.

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  1. Quimicucha
    28 mayo, 2015 en 15:06

    No me sorprende nada este estudio… son miles de años en estrecha convivencia entre el hombre y la cerveza… 😉 :-p

  2. dr.verazzu
    29 mayo, 2015 en 2:31

    Estudié 2 aňos de biología. Y el estudio me parece fenomenal. Si encuentran una manera funcional de probar medicamentos con las rutas metabólicas de humanos en la levadura, se merecen el premio Nobel.
    Para festejar me tomé una cerveza y en 15” me termino mi tintillo.Salud!

  3. 5 febrero, 2016 en 18:59

    Un nuevo estudio publicado por Nature y encima con investigadores españoles que apoya la Teoria de la Endosimbiosis Seriada de Margulis: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature16941.html

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