Podríamos tener genes extraterrestres ocultos: ya fueron hallados en bacterias

La evidencia de un comportamiento genético descubierto en bacterias, que los investigadores comparan con “biología extraterrestre”, sugiere que extraños genes similares a los identificados en los microorganismos podrían incluso existir en los humanos. El hallazgo revela que las bacterias pueden crear genes “temporales”, que flotan libremente al margen de sus cromosomas. El descubrimiento desafía la comprensión actual sobre los genomas, ya que hasta hoy se cree que los mismos contienen todas las instrucciones genéticas con exclusividad.

Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos, muestra que las bacterias pueden crear genes efímeros y que se desarrollan con libertad por fuera de sus genomas: el hallazgo aumenta la posibilidad de que existan genes similares externos a nuestro propio genoma, en un mecanismo que los científicos han comparado con “biología extraterrestre”, hasta hoy desconocida en la Tierra.

Los científicos descifraron por primera vez el código genético hace décadas: desde entonces, sabemos que nuestros genes guían fundamentalmente la producción de proteínas y desempeñan un papel clave en nuestra salud. Pero el nuevo estudio presenta una visión radicalmente distinta sobre la dinámica de los genes, al descubrir que existe información genética significativa por fuera del genoma en las bacterias.

Genes ocultos y significativos

De acuerdo a un artículo publicado en The Debrief, el hallazgo podría replicarse en el ser humano y en otros organismos, haciendo que tengamos que repensar nuestra comprensión de la genética y de cómo pueden funcionar las nuevas tecnologías de edición de genes. ¿De dónde provienen estos genes errantes y hasta hoy ocultos?

Según la investigación, publicada recientemente en la revista Science, el hallazgo parte de la eterna lucha entre las bacterias y los virus, que tiene lugar desde hace eones. Es que los virus intentan inyectar su ADN o código genético en el genoma bacteriano y las bacterias idean métodos originales para defenderse. Aunque muchos mecanismos de defensa bacteriana permanecen inexplorados, algunos de ellos podrían conducir a nuevas herramientas de edición del genoma.

En el nuevo estudio, los especialistas se enfocaron en un sistema de defensa bacteriano que involucra una pieza de ARN (ácido ribonucleico) con función desconocida y una transcriptasa inversa, que es una enzima que sintetiza ADN (ácido desoxirribonucleico) a partir de una plantilla de ARN. Hasta el momento, los investigadores sabían que los sistemas de defensa más comunes en las bacterias cortan o degradan el ADN viral entrante: quedaron desconcertados al ver que también podían defender su genoma mediante la síntesis de ADN.

Genes por fuera de los 23 cromosomas humanos

En un principio, los científicos pensaron que podía existir algún error en sus experimentos, o que la enzima estaba creando ADN sin sentido, producto de alguna anomalía. Luego de reiterados ensayos, comprobaron que la molécula de ADN sintetizada es en realidad producida por un gen transitorio, que funciona de forma completamente independiente con respecto al genoma de la bacteria. La proteína codificada por este gen es una parte crítica del sistema de defensa antiviral de las bacterias.

Estos genes extracromosómicos, que los investigadores relacionaron con una biología “extraterrestre” o absolutamente desconocida hasta hoy, podrían hallarse flotando libremente en las células de organismos superiores, entre ellos el ser humano, e identificarse en nuevos estudios. “Puede haber genes, o secuencias de ADN, que no residen en ninguno de los 23 cromosomas humanos. Tal vez solo se crean en ciertos entornos, en determinados contextos de desarrollo o genéticos, y sin embargo proporcionan información de codificación crítica en la que confiamos para nuestra fisiología normal”, indicó en una nota de prensa el científico Samuel Sternberg, uno de los autores del estudio.  

“Nuestro descubrimiento altera la noción normal de que el cromosoma tiene el conjunto completo de instrucciones que las células usan para producir proteínas y desarrollar sus funciones. Ahora sabemos que, al menos en las bacterias, puede haber otras instrucciones no conservadas en el genoma que, sin embargo, son esenciales para la supervivencia celular”, concluyó Sternberg en el comunicado.

Referencia

De novo gene synthesis by an antiviral reverse transcriptase. Stephen Tang et al. Science (2024). DOI:https://doi.org/10.1126/science.adq0876