Cuando pensamos en la transferencia de genes, lo primero que nos viene a la mente es la herencia. Tendemos a ser físicamente similares a nuestros padres en términos de altura, color de piel, color de ojos o rasgos faciales, porque heredamos genes de cada padre, quienes los heredaron de sus padres y así sucesivamente. Sin embargo, algunos organismos detectan la reproducción sexual en respuesta a sus necesidades, seleccionan la clonación y hacen de forma permanente sus copias genéticas exactas, a excepción de la descendencia mutante ocasional, que se niega a convertirse en otro chip. Pero eso no es todo.
A veces, el ADN salta entre organismos completamente diferentes y los resultados pueden ser impredecibles, cambiando drásticamente el curso de la evolución de la vida en la Tierra. Por ejemplo, un nuevo estudio hace la audaz afirmación de que los genes que saltaron de los microorganismos a las algas verdes hace cientos de millones de años alteraron las mareas y desencadenaron la evolución de las plantas terrestres. Se cree que cientos de genes que se encuentran en las plantas son esenciales para su desarrollo, que pueden haberse originado en bacterias, hongos y virus antiguos e integrados en las plantas a través de la transferencia horizontal de genes.
habla Ciencia ZMEJinling Huang, biólogo de la Universidad de Carolina del Este y coautor del nuevo estudio, dijo que puede haber dos capítulos principales en la transferencia horizontal de genes (HGT) en la evolución temprana de las plantas terrestres.
“Muchos o la mayoría de los genes obtenidos durante estos dos capítulos principales se retienen en los principales grupos de plantas terrestres y afectan muchos aspectos de la fisiología y el desarrollo de las plantas”, dijo el investigador.
Compartir (genes) se refiere
Las mutaciones genéticas son muy comunes en las bacterias. De hecho, HGT es una de las principales causas Resistencia antibiótica Se propaga rápidamente entre microorganismos. Esta transferencia de material genético puede convertir bacterias inofensivas en «superbacterias» resistentes a los medicamentos.
Hasta hace mucho tiempo, se pensaba que la HGT ocurría solo en procariotas como las bacterias, pero la evidencia reciente sugiere que también puede ocurrir en plantas y algunos animales. Por ejemplo, un estudio de 2021 hizo la audaz afirmación de que el arenque y el eperlano son dos grupos de peces que comúnmente deambulan por las partes norteñas de los océanos Atlántico y Pacífico. Comparte un gen Esto no podría haber sido reemplazado por canales sexuales normales; como resultado, dicen los investigadores, la HGT ocurrió entre dos vértebras.
«En las clases de genética, aprendemos que los genes se transmiten de padres a hijos (por lo que los niños son como los padres). Esto se llama transmisión vertical. En la transmisión genética horizontal, los genes se transmiten de una especie a otra. Hay mucha discusión sobre HGT en animales. Ciencias ZME.
Para explorar el papel de HGT en la evolución temprana de las plantas, colegas de Huang y China estudiaron los genes de 31 plantas, incluidas algas, helechos y árboles, y algas verdes relacionadas con las plantas de paisaje modernas. Los investigadores sospecharon que algunos de los genes de la bacteria habían sido alterados, pero los resultados fueron completamente sorprendentes. Sugieren que cerca de 600 familias genéticas, muchas más de las que esperaban los investigadores, fueron completamente mutadas a partir de bacterias y hongos que se encuentran en las plantas modernas.
Se cree que estos genes están involucrados en muchas funciones biológicas importantes. Por ejemplo, muchos de los genes que ayudan a las plantas a adaptarse a climas áridos son de origen bacteriano. Lo mismo ocurre con el gen transportador de amonio, que es esencial para la capacidad de una planta para absorber nitrógeno del suelo para su crecimiento. Si odias cortar cebollas para secarte las lágrimas, también debes culpar a HGT. Los investigadores también han descubierto que los genes responsables de la biosíntesis de la toxina de la resina y la sulfina (una sustancia irritante que se libera cuando se cortan las cebollas) se derivan de bacterias.
«Nos sorprendió un poco ver esos genes», dijo el Dr. Huang me dijo que su equipo pudo reconstruir las filogenias genéticas (la historia de la evolución de una especie) utilizando fuentes independientes. El gen se deriva de bacterias y es el resultado de alguna mutación genética.
«Por ejemplo, el complejo ABC en las plantas tiene dos subgrupos. El análisis pilogenético muestra que ambos genes se derivan de bacterias.
El establecimiento de la vida vegetal en la tierra es uno de los eventos evolutivos más importantes en la historia de la tierra, y hasta ahora se han recopilado pruebas de la aparición más temprana de plantas terrestres. Hace unos 500 millones de añosDurante el período Cámbrico, comenzó el desarrollo de la biodiversidad.
Esta colonización del paisaje fue posible gracias a una serie de importantes descubrimientos en anatomía y bioquímica vegetal. Si estos hallazgos son ciertos, entonces las bacterias deben haber jugado un papel clave. Debido a HGT, las primeras plantas podrían haber tenido las propiedades beneficiosas de adaptarse inmediatamente a su nuevo entorno terrestre, en lugar de esperar a saber cuántos miles o millones de años les llevaría desarrollar una maquinaria genética similar.
Los hallazgos fueron publicados en la revista Today planta molecular.
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