Los tardígrados, ya imposibles de matar, también tienen ADN extraño

Los tardígrados, ya hechos de una victoria indestructible, han vuelto a aparecer en el Salón de la Fama de la rareza científica esta semana, gracias a un nuevo estudiar que secuenció el primer genoma tardígrado y encontró que el 17,5% provenía de otras especies. También conocidos como osos de agua, los tardígrados son en realidad un gran grupo de especies relacionadas que tienen un rasgo clave en común: son imposibles de matar. Los tardígrados son la única especie que se ha observado que sobrevive fuera de la atmósfera protectora de la Tierra. Ahora los científicos están especulando que la transferencia horizontal de genes, el fenómeno identificado por un equipo de investigadores de la UNC como la razón de la proporción sin precedentes de ADN extraño descubierto en el genoma tardígrado, también puede ser responsable de parte de la famosa durabilidad del tardígrado.

Eso

¡Es solo una herida superficial!



Si la idea de que una sexta parte del genoma de un animal sea de origen extranjero parece descabellada, estás en buena compañía. La mayoría de los organismos tienen un máximo de 1% de ADN extraño. Criaturas como Elysia chlorotica, que literalmente consume una dieta constante de otros organismos para adquirir sus poderes (de fotosíntesis), son conocidas por la ciencia desde hace muchos años; hasta ahora, el rotífero, primo lejano del oso de agua, era el ejemplo más extremo en su clase por haber adquirido alrededor del 10% de su ADN de otras especies a través de la transferencia horizontal de genes. Incluso el alarmante fenómeno del aumento de la resistencia a los antibióticos tiene sus raíces en el hecho de que algunos organismos unicelulares son muy buenos para eliminar otros microbios por sus plásmidos de reserva. Pero la proporción de ADN extraño en este organismo claramente adaptado con éxito sorprendió incluso a los investigadores que hicieron el experimento. Bob Goldstein, uno de los coautores del estudio, dijo: “No teníamos idea de que un genoma animal pudiera estar compuesto de tanto ADN extraño. ... Sabíamos que muchos animales adquieren genes extraños, pero no teníamos idea de que esto sucede en este grado ”.



El método utilizado para secuenciar el ADN en este experimento es crucial para afirmar que el ADN que se encuentra en las muestras no fue una contaminación coincidente por residuos de ácido nucleico de otras especies. La secuenciación tradicional (Sanger) rompe las moléculas de ADN en fragmentos y luego se basa en una mayor intervención para reensamblar los fragmentos haciendo coincidir las regiones superpuestas. En este estudio, los investigadores utilizaron una técnica llamada secuenciación en tiempo real de una sola molécula (SMRT), creada por Pacific Biosciences, que puede procesar y secuenciar una molécula de ADN completa sin romperla en fragmentos. Al igual que tener negativos intactos en una foto, la molécula intacta proporciona una copia maestra para la comparación: las asociaciones físicas entre los loci genéticos se pueden usar para analizar la historia evolutiva a partir del conjunto de genes presentes en la criatura viviente. Usando esta técnica, los investigadores pudieron afirmar con confianza que los genes habían sido adquiridos por la especie dentro de su línea de tiempo evolutiva y no introducidos por error experimental.

Tardígrados

Una micrografía de luz de un tardígrado. Crédito: Sinclair Stammers

¿Cómo se volvieron tan buenos los tardígrados para adquirir tanto ADN extraño? Thomas Boothby, autor principal, cree que está relacionado con el enfoque multifacético de los tardígrados ante la adversidad. Bajo estrés por deshidratación, por ejemplo, los osos de agua en realidad pueden secarse, un proceso que rompe su ADN en pequeños pedazos, muy parecido a la forma relativamente estable que toma el material genético durante la mayor parte del ciclo de crecimiento y replicación de la célula. Cuando la humedad regresa, se rehidratan haciendo que sus células tengan fugas, lo que admite agua, pero también moléculas del medio ambiente, incluso macromoléculas como el ADN. Y su sólido proceso de reparación de ADN es lo suficientemente tolerante a fallas como para manejar una interrupción tan tremenda. Esa misma tolerancia a fallas puede hacer que el tardígrado asimile más moléculas de ADN de diferentes especies, ya que la enzima de ligación asocia fácilmente fragmentos de ADN con extremos pegajosos complementarios.



Quizás aún más interesante es el hecho de que el equipo descubrió que, en condiciones estresantes, sus tardígrados podrían activar y desactivar parte de esa amplia gama de genes del mercado de accesorios: genes relacionados, en sus anfitriones originales, con la tolerancia al estrés. Recuerda vagamente a esa escena de Día de la Independencia donde Will Smith y Jeff Goldblum logran piratear una computadora alienígena con una MacBook, excepto que esta es la vida real y el truco realmente funciona.

(Crédito de la foto superior: AMNH)

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