Evolución, Ciencia y Mundo, Cajón "desastre" | Permalink | 8 comentarios

Se ha logrado ya secuenciar algo más de un millón de bases del genoma de un Neandertal. Las primeras conclusiones indican que la divergencia con el sapiens fue hace unos 450.000 años y que podría haber tenido lugar hibridaciones entre ambas especies.

Por el momento, ambos genomas son idénticos en un 99.5% y, en cuanto al famoso asunto de la hibridación, Svante Pääbo, uno de los responsables del proyecto, dice:

Tomando el asunto de cara, nuestros datos pueden explicar el flujo de genes de los humanos modernos a los Neandertales, probablemente de humanos modernos que engendran con hembras Neandertal.

De todos modos, no alzaría yo los brazos de alegría pues, como dicen algunos críticos a este y otros trabajos del mismo tipo, aún hay que demostrar que este ADN Neandertal no está contaminado por ADN de los manipuladores del material o, simplemente, degradado por el tiempo.

Para los más interesados en esto de la genética molecular, decirles que se está inaugurando una nueva disciplina científica con este tipo de estudios, que se da en llamar paleometagenómica (Google sólo da dos resultados para esta palabra, y exclusivamente en inglés). La diferencia con lo que se estaba haciendo hasta ahora es que no es preciso purificar la muestra de paleo-ADN, sino que potentes herramientas informáticas son capaces de discriminar lo que es ADN ajeno.

Más información en:

• ” Neandertal DNA Comes to Life” en Science.
• “Analysis of one million base pairs of Neanderthal DNA” en Nature.
• Reseña del omnipresente Javier Sampedro en El País.

Escrito el 14 de Noviembre de 2006

Pues eso, sobreviví. De todos modos, si se ve algún error agradecería que me lo dijérais.

… y en breve prometo cambiar de tema.

Escrito el 10 de Noviembre de 2006

Acaba de publicarse el genoma del erizo, Strongylocentrotus purpuratus, y nos depara sorprendentes datos. Por ejemplo, que, a pesar de que su linaje y el de los vertebrados se haya separado hace unos cientos de millones de años, el erizo posee genes que tienen que ver con órganos de los sentidos que, supuestamente, no poseen.

También se encuentran familias de genes que tienen que ver con el sistema inmunitario ¡de vertebrados!, concretamente el gen que proporciona la posibilidad de lo que se llama respuesta inmunitaria adaptativa, de la que carecen los invertebrados.

Más información en

Artículo original enScience.
Póster interactivo en Science.
En español, la reseña de Javier Sampedro.

Escrito el 08 de Noviembre de 2006

Acabo de escribir un artículo pesadísimo, seguro, pero me veo en la obligación de dejarlo anticuado por una noticia que acabo de leer en El País: “Al menos 1.000 orangutanes mueren en los incendios que afectan a la isla de Borneo“.

¿Qué le estamos haciendo al planeta?

Escrito el 08 de Noviembre de 2006

Siempre pensé que los Trilobites servían poco menos, que como pieza de locos coleccionistas o, como mucho, para comenzar las clases de Artrópodos en las facultades universitarias.

Sin embargo, nada más lejos de la realidad. Nuestro tema favorito, de nuevo, es ilustrado a la perfección por estos bichejos, desgraciadamente desaparecidos de nuestro planeta durante la extinción del Pérmico, hace unos 245 millones de años (m. a.).

Así como su desaparición se da con una de las extinciones masivas, su aparición ocurre durante la denominada Explosión Cámbrica, hace unos 550 m. a. Este término, “explosión” es uno de los más manidos en los escritos sobre evolución.

Vamos con el principio. Durante esta época, el Cámbrico, se encuentran, en estratos de todos el mundo, fósiles de animales “de repente” que no habían existido en estratos de fechas anteriores y que dejaron de existir posteriormente en su mayoría. Algunos investigadores de estas épocas (Mark y Diana McMenamin en su libro The Emergence of Animals), cuyo yacimiento más emblemático es el de Burguess Shale, en la Columbia Británica, atribuyen cerca de un centenar de nuevos Filum de animales que, de forma misteriosa, aparecieron repentinamente.

Parte de la culpa de la fama de esta época de la Explosión Cámbrica la tiene el desaparecido Stephen Jay Gould y su libro “La vida maravillosa” en la que describe esta fauna encontrada en Burguess Shale. Le servía muy bien a su
teoría del equilibrio puntuado. Sin embargo, Richard Fortey, en su sorprendente libro titulado “Trilobites: Testigos de la Evolución” es de otra opinión.

Fortey es coautor de un artículo publicado en Science en 1989, titulado “The Early Radiation and Relationships of the Major Arthropod Groups“, al que se refiere en su libro y en el que, utilizando técnicas cladísticas, concluye que todos los grupos de artrópodos que se encuentran en Burguess Shale están relacionados y que los trilobites se encuentran bastante altos en este árbol, lo que indicaría que no son tan primitivos como se pensaba, no siendo antecesores de todos los artrópodos actuales. Si fueran primitivos, se encontrarían en la base del árbol filogenético obtenido.

Para Fortey está claro que la denominada “explosión cámbrica” no es tal explosión, lo que vendría apoyado por dos detalles:

El hecho de que se encuentran muy bien relacionados en la genealogía obtenida, que indicaría que no hay tantos Filum nuevos.
El hecho de que se hayan encontrado más faunas fósiles incluso anteriores al Cámbrico, como la de Chengjiang, en China.

Va más allá, pues propone, incluso, una fecha (eso sí, aproximada y con un cierto margen de error, pues se basan en relojes moleculares de otros autores) para el momento de divergencia entre los principales grupos de animales: entre 650 y 1000 m. a. Fechas bastante alejadas de lo que estamos acostrumbrados.

De los trilobites nos quedan algunos de sus parientes más cercanos, Limulus o cacelora de las Molucas, y los Onicóforos (con segmentación no visible externamente). El bicho más raro de Burguess Shale, Hallucigenia, paradigma de la explosión, resultó ser, tras estudios más recientes, un onicóforo, aunque con unas piezas endurecidas de cutícula.

En cuanto al libro que me inspiró este artículo, el de Richard Fortey, decir que se trata de uno de los que mejor escrito está, desde el punto de vista literario, de los que he leído últimamente. Su prosa nos introduce hábilmente en el mundo de la evolución biológica a través de sus amados bichos. Y dan ganas de visitar el lugar en que se enamoró de los trilobites: en Saint Davids y los acantilados de Caerfai Bay, en Gales.

Más información:

• El primer capítulo de “Trilobites” de Richard Fortey (en inglés).
• Una web sobre Burguess Shale.

Escrito el 03 de Noviembre de 2006

Es sabido que nuestro genoma posee multitud de secuencias de origen retrovírico. Según los datos que se manejan actualmente, casi el 10 % de nuestro genoma tiene esta procedencia. Se le suele incluir dentro del denominado “ADN basura”, aunque se tiene la sospecha de que tiene, al menos en algún caso, funciones de tipo regulador o que, por cambios en su secuencia (inversiones, delecciones, etc) puede o pudo dar lugar a secuencias que actualmente son funcionales.

Tan funcionales pueden llegar a ser estos fragmentos víricos, que un equipo de investigadores franceses, encabezados por Thierry Heidmann, han cogido una de estas secuencias “basura” y han logrado reconstruir un virus que resulta ser capaz de infectar célular de mamíferos. El trabajo está publicado en Genome Research..

Y eso no es todo. No sólo es capaz de infectar células de mamífero, sino también las humanas y, como colofón, se integra exactamente en el mismo lugar del genoma humano en el que se encuentra actualmente. Lo que sugiere todo esto es que la evolución podría estar jugando en contra: estas secuencias retrovíricas podrían ser capaces de generar, de modo espontáneo, retrovirus funcionales humanos. Quizá alguna enfermedad actual de causa desconocida tenga algo que ver con esto.

Más información:

El artículo original de Genome Research..
Una reseña en el blog de Scientific American.

Escrito el 30 de Octubre de 2006

Por si Watson no lo contó con la suficiente frialdad en “La doble hélice”, aparece ahora un libro del que encuentro la referencia en PLoS. Se titula algo así como “La guía del principiante para ganar el premio Nobel”, y viene firmado por Peter Doherty, coganador de este galardón en 1996 por sus trabajos en el reconocimiento de antígenos por parte de las células T en colaboración con los MHC.

Según la reseña es un libro “delicioso”. A lo mejor le sirve de algo más a alguno de nosotros.

Escrito el 30 de Octubre de 2006

Nunca vienen mal las recopilaciones de conceptos básicos, así que aquí pongo a continuación los relativos a lo que se ha dado en llamar “la mayor discontinuidad evolutiva en todos los reinos“. Si alguien conoce alguno más, se agradecerán las adiciones o correcciones.

PROCARIOTAS	EUCARIOTAS
Siempre unicelulares.	Tienden a la multicelularidad y a formar colonias.
Pequeña por lo general, habitualmente <2 μm de diámetro.	Habitualmente es más grande, desde 2 a >100 μm de diámetro.
Sin nucleolo	Con nucleolo
ADN circular, cerrado y sin histonas (un solo cromosoma circular). A veces ADN extra denominado plásmido. Son haploides.	Cromosomas lineales, con histonas y otras proteínas y, salvo excepciones (células gaméticas) son diploides.
Reproducción por bipartición. Nunca mitosis.	Mitosis.
Sin citoesqueleto.	Con citoesqueleto: microtúbulos, etc.
Todo el ADN es codificante: no hay intrones.	Poseen intrones.
No existen, salvo raras excepciones, y muy simples, sistemas membranosos internos.	Retículo endoplasmático, aparato de Golgi, etc.
Ribosomas 70S	Ribosomas 80S, exceptuando los de mitocondrias y cloroplastos, que son 70S.
Sistemas respiratorios que residen en la misma membrana celular.	Los sistemas respiratorios residen en las mitocondrias.
Pigmentos fotosintéticos residen en membrana internas que se denominan clorosomas.	Se encuentran en cloroplastos.
Poseen paredes (en la mayoría), compuestas de peptidoglicano (Bacteria), otros oligosacáridos, proteína, glicoproteína (Archaea).	Existen paredes celulares en todos los reinos, exceptuando el grupo animal y protozoo.
Los flagelos se componen de un solo tipo de proteína (flagelina) cuya disposición da lugar a una fibra que se ancla a la pared celular y la membrana; los flagelos rotan.	Los flagelos son complejos, formados por varios tipos de proteínas, y su movimientos es contráctil.
El movimiento no flagelar se produce gracias a vesículas de gas y por deslizamiento.	Movimiento ameboide, que consiste den deformaciones del citoplasma mediadas por el citoesqueleto.
DIFERENCIAS EN CUANTO A LA EXPRESIÓN DE GENES
Sólo existe un tipo de ARN polimerasa.	Tres tipos de ARN plimerasa: I, II y III.
Transcripción y traducción son simultáneas.	Son procesos diferentes en el tiempo.
El ADN es continuo: no existen intrones.	Existen intrones (no codificantes) y exones (regiones codificantes).
El ARNm es policistrónico: porta información para la síntesis de varias proteínas.	Normalmente no es policistrónico.
El primer aminoácido es formil-metionina.	El primer aminoácido es la metionina.
Presentan operones.	No presentan operones.
No presentan ni caperuza Cap ni cola poli-A durante la transcripción.	Poseen ambas en los ARNm.

Escrito el 26 de Octubre de 2006

Cuando se habla de Paleontología y de fósiles se piensa, automáticamente, en Trilobites, dinosaurios y demás bichos del imaginario popular. Pocas veces se tienen en cuenta las plantas, y la razón es bien sencilla: al carecer, por lo general, de partes duras (si exceptuamos algunos tejidos lignificados o endurecidos con alguna otra sustancia), la fosilización de plantas es bastante infrecuente, pues, una vez muertas o caídos sus restos (hojas, flores, …) se descomponen a una velocidad asombrosa, sin tiempo alguno para que la fosilización tenga lugar.

Es por esto que las filogenias que tratan sobre el origen de las plantas presentan bastantes lagunas. En general, sin embargo, se admite una progresión, tras la colonización de los medios terrestres, en el sentido de pérdida de flagelos en las células reproductoras y aparición de mecanismos de diseminación más efectivos.

Los Hepáticas, un grupo de Briófitos, al que pertenecen también los musgos y hepáticas, parecen ser el origen de todo. En un estudio publicado en PNAS, se llega a esta conclusión. Según el abstract, observando genes estructurales y genes del cloroplasto resaltan las hepáticas como las antecesoras (o pariente común) de todas las demás plantas que llegarían a colonizar los medios terrestres. También los Antocerotes estarían implicados como antecesores en las dos grandes modificaciones que sufrieron las plantas:

1. La transición del medio acuático al terrestre que se menciona más arriba.
2. El paso de una generación dominante de gametofito haploide a la de esporofito diploide en las plantas vasculares.

Así que, allí donde la Paleontología no puede llegar, llega la Biología Molecular.

Mas información:

* Artículo original en PNAS.

* Referencia en Palaeoblog.

* Artículo en El País.

* Sobre filogenias basadas en fósiles, en American Journal of Botany.

Escrito el 18 de Octubre de 2006

A veces ocurre un proceso denominado coevolución, en el que dos especies, asociadas de algún modo, llegan a modificarse al unísono fenotípica y genotípicamente. En algunos casos, las modificiaciones son de tal índole que una especie acaba dependiendo del "genoma" de la otra y viceversa.

Esto es lo que se ha encontrado en una tipo de insectos de la familia Plataspidae con un tipo de bacterias del grupo de las γ-proteobacterias. Estas bacterias son endosimbiontes y transmitidas verticalmente a través de una cápsula generada por el insecto de unos individuos a otros.

Las filogenias de estas bacterias demuestran que se trata de un grupo especial de γ-proteobacterias, enparentadas con otro grupo endosimbionte de áfidos. También se observa que la evolución del hospedador y el simbionte ha ido a la par, hasta tal punto que la eliminación de las bacterias provoca, en el insecto, un crecimiento retardado, esterilidad y muerte. En los simbiontes también se observa un rápida evolución molecular y, lo que es más
interesante, una reducción del genoma, lo que explicaría la necesaria dependencia mutua.

En la misma línea, en la revista Science se acaba de publicar un trabajo denominado “A Small Microbial Genome: The End of a Long Symbiotic Relationship?” en el que se alude a algo similar: la reducción de los genomas de simbiontes, en este caso de áfidos, hasta extremos “ridículos”. A saber, algo más de 400 kb, que codifican unas 300 proteínas. ¿Se puede vivir con menos? También describen otra bacteria, Carsonella ruddii, que tiene 160 kilobases. Los autores sugieren en el trabajo que esta última se ha reducido a ser un orgánulo más intracelular.

Más información en:
** Gut Bacteria Cospeciating with Insects" en PLoS, en el número de Octubre del presente año.

** Las referencias de Science.