Un mensaje del pasado

"La biolog¨ªa ser¨¢ pronto una ciencia te¨®rica, y su reto ser¨¢ reconstruir el pasado", dijo el premio Nobel Sydney Brenner en 1998, cuando todav¨ªa no lo era. Como para darle la raz¨®n, Toni Gabald¨®n y Martijn Huynen, del Centro para las Ciencias Moleculares de la Vida de Nimega (Holanda), acaban de deducir c¨®mo era una bacteria que dej¨® de existir hace 1.000 ¨® 2.000 millones de a?os. La extinta bacteria ha merecido su atenci¨®n porque se trata de uno de nuestros ancestros: el microbio que parasit¨® a una c¨¦lula primitiva para convertirse en las mitocondrias, las factor¨ªas energ¨¦ticas que usamos todos los animales y plantas del planeta. El trabajo se presenta hoy en Science.

Gabald¨®n, un bi¨®logo molecular formado en la Universidad de Valencia, y ahora investigador en Nimega, ha utilizado la gen¨®mica comparada para reconstruir (virtualmente) la bacteria que origin¨® a las mitocondrias. Estos org¨¢nulos (peque?os ¨®rganos) que llevamos en m¨²ltiples copias dentro de cada una de nuestras c¨¦lulas a¨²n conservan algunos genes: un testimonio de su pasado de vida libre. (Por cierto, que esos genes son el ADN mitocondrial, tan popular entre historiadores y forenses). Pero esos genes son s¨®lo unos 50, y nada puede sobrevivir con una informaci¨®n tan escasa.

Por ello, los cient¨ªficos han supuesto que los dem¨¢s genes de la bacteria primitiva debieron mudarse al n¨²cleo de la c¨¦lula, para integrarse con el resto del genoma (que, en el caso humano, tiene 30.000 genes).

Gabald¨®n y Huynen han comparado los genomas completos de 74 bacterias y nueve organismos complejos (que son los que tienen mitocondrias) como las levaduras, los gusanos, las moscas y los humanos, y han logrado reconstruir el siguiente retrato robot del desaparecido ancestro de las mitocondrias (llam¨¦mosle proto).

1. Nuestro genoma tiene 630 genes (muchos de ellos en m¨²ltiples copias y versiones) que provienen claramente de proto. Si las mitocondrias actuales s¨®lo conservan unos 50, es obvio que la gran mayor¨ªa de los genes se mudaron al n¨²cleo.

2. "Las mitocondrias son nuestras factor¨ªas energ¨¦ticas, pero su funci¨®n original no era ¨¦sa", explica Gabald¨®n. El genoma deducido de proto no contiene la informaci¨®n necesaria para ejecutar esa funci¨®n energ¨¦tica, y las mitocondrias debieron adquirirla posteriormente.

3. La transferencia de genes de proto al n¨²cleo sigue ciertas pautas. "Tienden a quedarse en la mitocondria los genes grandes y los que codifican

[contienen la informaci¨®n para fabricar] prote¨ªnas de la membrana mitocondrial", dice Gabald¨®n. Tiene l¨®gica: a los genes grandes les resulta dif¨ªcil salir de la mitocondria, y a las prote¨ªnas de la membrana mitocondrial les resulta dif¨ªcil entrar all¨ª.

El proto definido por Gabald¨®n y Huynen fue el ancestro de todas las mitocondrias de animales y plantas del planeta, pero ya no era un organismo de vida libre. Huynen explica: "El estado evolutivo al que miramos es posterior al de vida libre. Nuestro an¨¢lisis muestra que ten¨ªa genes para importar desde la c¨¦lula glicerol, amino¨¢cidos y ¨¢cidos grasos, lo que indica que ya depend¨ªa de la c¨¦lula hu¨¦sped para subsistir".

En la historia de la vida, pocos par¨¢sitos habr¨¢n habido tan ¨²tiles.