Con ustedes el animal planta: Elysia chlorotica

Contempladlo guionistas Sci-Fi de Hollywood, este es el caracol marino Elysia chlorotica. Este caracol verde esmeralda se alimenta de algas. A medida que descompone las algas que ingiere, su metabolismo preserva las estructuras fotosintéticas, llamadas plástidos. Luego, estos plástidos se mueven hasta la superficie del cuerpo del caracol, donde pueden proseguir realizando la fosíntesis. Este caracol vive pues, al estilo de las plantas; de hecho es gracias a ellas que posee esa bonita tonalidad verde.

Recientemente algunos científicos descubrieron que este caracol marino es incluso más similar a las plantas de lo que se pensaba previamente. Se preguntaron si algún gen de las plantas de las que se alimenta habría pasado a formar parte a su propio ADN. A este movimiento genético entre especies se le llama transferencia horizontal de genes. Es común entre las bacterias, que se intercambian – por ejemplo – los genes de la resistencia a los antibióticos, pero no es tan común entre criaturas multicelulares, aunque ha sucedido alguna que otra vez.

Por ejemplo, nuestros ancestros se tragaron ciertas bacterias que finalmente se convirtieron en nuestras mitocondrias, las estructuras celulares que transforman el oxígeno en energía. Las mitocondrias aún poseen algunos de sus propios genes bactarianos, y también hay otros genes de bacterias que se han mudado a nuestro propio ADN. Los ancestros de las algas verdes y de las otras plantas, se tragaron a bacterias fotosintéticas y aprovecharon su habilidad para realizar la fotosíntesis. Estas bacterias se convirtieron en los plástidos, y ahora sus genes forman parte del ADN de las plantas.

Mary Rumpho de la Universidad de Maine y sus colegas, sospechaban que algo parecido podía haberle pasado a este caracol de mar. Estaban atónitos por el hecho de que los plástidos continuasen funcionando en el caracol durante meses, después de haber sido extraídos de las algas. Pero los plástidos no funcionan normalmente por sus propios medios. Necesitan de la ayuda de unas proteínas que son codificados por los genes en el ADN de las algas. ¿Sería posible que el caracol produjese esas proteínas para los plástidos?

Para responder a esta cuestión, Rumpho y su equipo recolectaron algunos caracoles de la costa de Martha’s Vineyard y le echaron un vistazo a su ADN. También observaron el ADN de la especie de alga cuyos plástidos acaban en la piel del caracol. Tal y como sospechaban, los plástidos no poseían todos los genes necesarios para la fotosíntesis. Los científicos descubrieron a un gen crucial en la fotosíntesis, llamado psbO, en el ADN de los caracoles. De hecho, la secuencia del gen psbO del caracol era idéntica al de la especie de alga que le provee de sus plástidos.

A medida que los científicos cuentan con herramientas que les permiten observar sin dificultad los genomas, se encontrarán con un montón más de ejemplos de transferencia de genes, y alguno se convertirá en un gran avance en la explicación del salto desde el reino de las plantas al de los animales. Lo que me gustaría saber es como pudo el gen de la fotosíntesis salir del núcleo de un alga e integrarse en el ADN del caracol que se alimenta de ellas. Me gustaría saber por qué no hay otros animales comedores de plantas que se hayan mezclado con ellas. ¿Por qué no hay ovejas verdes?

Visto en el blog de Carl Zimmer en Discover Magazine.

13 Comentarios

  1. 1 andresrguez andresrguez 18 Nov 2008 0 (0 Votos)

    En algunos organismos de profundidades abisales, se dan casos parecidos, pero lo verdaderamente importante del caso es que sea en un gasterópodo, un animal, que ya tienen una complejidad algo evidente

  2. 2 Milú el Bárbaro Milú el Bárbaro 18 Nov 2008 0 (0 Votos)

    El salto del ADN del alga al caracol quizas pudo deberse a un proceso de transferencia horizontal a las células reproductoras, de tal manera que se convirtiese en un caracter heredable… si es que es heredable. Si no lo es, será un proceso que se da de cuando en cuando a alguna celula. En el fondo no deberia de ser demasiado complicado, pero bueno.
    Y si no hay ovejas verdes es probablemente porque la seleccion natural no ha ejercido una presion sobre las ovejas a la cual ser verde resultase una ventaja

  3. 3 ertyu ertyu 19 Nov 2008 0 (0 Votos)

    Una explicacion posible para explicar la transferencia horizontal del gen psbO desde los cloroplastos hasta el nucleo de las celulas del caracol seria por la accion de los transposones y retrotransposones.

    Otra explicacion seria por recombinacion homologa entre el genoma del cloroplasto y el del caracol, aunque mas improbable ya que la recombinacion homologa requiere similitud de secuencia y depende de si el DNA foraneo es circular o lineal. Si es circular solo necesitamos homologia en una zona pero si es lineal deberia haber homologia entre las zonas flanqueantes del gen exogeno.

    Con transposones es mas facil y no es necesario que todo el genoma del cloroplasto o parte de él penetre fragmentado en el nucleo. a traves del complejo del poro nuclear..

    Hay varias maneras de hacer esto con transposones, incluso con retrotransposones, dependiendo de que genoma proceda transposon. Lo facil seria que el transposon procediera del cloroplasto, seria un proceso en menos etapas.

    No si hay que profundizar mucho mas, ahora no lo tengo muy fresco el tema de transposones.

  4. 4 NabLa NabLa 19 Nov 2008 0 (0 Votos)

    “Me gustaría saber por qué no hay otros animales comedores de plantas que se hayan mezclado con ellas.”

    Muy fácil. De lo que se come, se cría. Cualquiera diría que me he comido un caballo…

  5. 5 Silvano Silvano 19 Nov 2008 0 (0 Votos)

    De hecho según un artículo que leí en Investigación y Ciencia en el mar es “bastante” común la transferencia horizontal entre animales (ya plantas es otra cosa), no lo decía así, pero la frase con la que yo lo resumiría es que en el mar los peces “eyaculan a lo loco” :-P

  6. 6 Fabián Fabián 19 Nov 2008 0 (0 Votos)

    Me huele mas a contaminación de DNA al hacer el PCR, es practicamente imposible que dos genes homólogos tengan la secuencia idéntica en dos especies diferentes… Algo parecido ocurrió hace un par de años cuando un grupo de investigadores proclamó a un pequeño gusano como antecesor de los vertebrados (eso creo) y se publico en revistas de alto impacto, sin embargo, luego descubrieron que lo que habían secuenciado habían sido los crustáceos (o moluscos, no recuerdo) que el gusanito había comido… Esto fue un caso muy famoso que se prestó para bromas y salió un artículo en Nature o Siencie titulado “No somos lo que comemos”.

  7. 7 Maria Maria 19 Nov 2008 0 (0 Votos)

    Los genes no “saltan” de las plantas a los animales.
    Estos caracoles cuando se alimentan de las algas están estableciendo una especie de simbiosis, la endosimbiosis, el alga sale beneficiada porque sus cloroplastos siguen vivos, lo único que cambia es que en vez de estar formando parte del plancton están dentro del caracol.
    En cuanto al ADN, es imposible que el genoma del caracol cambie cuando ingiere a la alga, nosotros no cambiamos el genoma cuando ingerimos alimentos, no?
    Para que eso fuera verdad, la siguiente generación de caracoles debería tener el gen y por lo que he estado leyendo, no lo hace:
    “Although the chloroplasts survive for the whole lifespan of the mollusc (about 10 months), they are not transferred to their young”

    Hay mil casos de este tipo en la naturaleza, especialmente en el medio marino. Ejemplos tales como los nudibranquios que aprovechan las células venenosas de otros organismos (anémonas) para su propia defensa cuando se alimentan de ellos.

  8. 8 Sento Sento 19 Nov 2008 0 (0 Votos)

    La realidad supera a la ficción
    En 1986 el famoso escritor de ciencia ficción Orson Scott Card escribió “La voz de los muertos”, la segunda novela de una saga iniciada con “El juego de Ender”.
    http://es.wikipedia.org/wiki/La_voz_de_los_muertos
    Estoy seguro de que aquellos que la hayáis leído habréis esbozado una sonrisa al leer esta noticia.

  9. 9 ertyu ertyu 20 Nov 2008 0 (0 Votos)

    No es imposible la transferencia horizontal de genes, eso es obvio, la prueba es nuestro genoma, un 50 % procede de elementos viricos o relacionados con ellos, que algun dia alcanzaron la linea germinal de nuestros ancestros.

    Por otro lado, queria contestar a Fabian. No es necesario que haya homologia entre el gen de la planta y un gen del caracol. Los genomas tienen muchas secuencias redundantes aunque esten distantes filogeneticamente Recuerda que la recombinacion homologa puede darse entre tambien entre elementos repetidos del DNA, como minisatelites, microsatelites, LTR..etc

    Se podria hacer si el gen del cloroplasto estuviera flanqueado por dos secuencias repetidas, se da recombinacion por dos puntos y el gen del cloroplasto queda insertado.

    Aunque como dije, en el caso que haya habido transferencia horizontal, me decanto mas por un mecanismo mediado por transposones y no por recombinacion. Es mas sencillo, no necesita de homologia y es algo mucho mas probable.

  10. 10 Tomás Tomás 21 Nov 2008 0 (0 Votos)

    Vaya, que enrevesadas teorías.
    Usando la navaja de Ockam, tal vez lo que haya habido es una transferencia horizontal de información génica mediada por un vector vírico.
    Es como lo de los transposones, pero explica que el gen se haya transmitido de un núcleo a otro.
    ¿Un virus que infecta distintos ordenes? Pues tal vez. Hay otroso ejemplos…

  11. 11 sawyer sawyer 29 Nov 2008 0 (0 Votos)

    Es increible lo que le ocurre a este caracol. PEro el ejemplo de las mitocondiras no es valido ya que las mitocondrias fueron ingeridas (se cree) por fagocitosis entre bacterias, no en organismos pluricelulares.
    Yo es la primera noticia que tengo de un animal que use los cloroplastos uanque existen casos de otras simbiosis que terminan con la inclusison en el adn de material ajeno.

  12. 12 malamutt malamutt 26 Ene 2010 0 (0 Votos)

    He leído con atención lo publicado y creo, sin ser un entendido, que dejan de lado un factor importantísimo. En la genética no existe la suerte, pero si el azar; los detalles tecnicos a los que saben, pero de vez en cuando en cada especie se producen mutaciones que deforman y generan cambios heredables en el componente genetico que puede haber convertido a un singular individuo en uno privilegiado que trasmitió esta caracteristica a su descendencia convirtiendola en una también aventajada. El camino al cambio total en la especie ya comenzó, se llama evolución y se puede tomar millones de años. Este bichito produce las proteínas para mantener a estas estructuras funcionando, quizá en unos cientos de años o menos aparezca uno que no necesite extraer estas estructuras de las algas.
    Lo que en realidad me asombra es la especificidad del sistema digestivo para absorber y no metabolizar estas estructuras solo como elemento nutricio (por eso las ovejas no son verdes, pero si hay flamencos rosados!).
    Entrando mas en la ciencia ficción, materia en la que soy más entendido, me asalta un pensamiento curioso y hasta un poco terrorífico. Que pasaría si lo curioso de este animalito es que es capaz de tomar las estructuras que le resultan beneficiosas de las formas vivientes que tienen la mala suerte de ser su alimento?. Que le pasaría a la naturaleza si organismos como nosotros fuéremos capaces de adoptar esa particularidad…sea como sea, y citando a Jurassic Park, “la vida siempre se abre camino”

  13. 13 hola hola 10 Jun 2013 0 (0 Votos)

    hola . hola . hola . holahola …. Donde lo encuentro, lo necesito para un experimento de mi colegio para la feria cientifica

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