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Martes, 16 diciembre 2014
Microbiología

El extraño organismo capaz de recomponer su ADN a partir de cerca de un cuarto de millón de trozos

El organismo unicelular Oxytricha trifallax, que vive en lagunas, tiene la notable habilidad de romper su propio ADN en casi un cuarto de millón de trozos y recomponer rápidamente esas piezas cuando es el momento de “aparearse”. El organismo almacena internamente su genoma, en la forma de miles de trozos de genes revueltos, que, a efectos prácticos, dejan encriptado su ADN. Al “aparearse” con otro congénere mediante transferencia horizontal de genes, el organismo hurga en ese revoltijo de genes y de segmentos de ADN para reunir más de 225.000 pequeñas hebras de ADN. Todo esto ocurre en unas 60 horas.

 

Esta llamativa capacidad, investigada por el equipo internacional de Laura Landweber, profesora de ecología y biología evolutiva en la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, Estados Unidos, resulta incluso más notable por venir de un organismo unicelular, al que se le podría suponer una simplicidad mucho mayor que la de un organismo multicelular en cualquier aspecto.

 

El Oxytricha ya se destaca de otros microorganismos por varias características conocidas desde tiempo atrás. Es una célula grande, unas 10 veces mayor que una célula humana normal. El organismo contiene también dos núcleos, mientras que la mayoría de los organismos unicelulares tienen solo uno.

 

El núcleo de una célula típica regula la actividad interna y, habitualmente, contiene el ADN celular así como los genes que se transmiten durante la reproducción.

 

Una célula individual de Oxytricha, sin embargo, mantiene su ADN activo en un núcleo funcional, y utiliza el segundo núcleo para almacenar un archivo de material genético que transmitirá a la siguiente generación. El genoma de este segundo núcleo experimenta el desmantelamiento y la reconstrucción para producir un nuevo núcleo funcional en la descendencia.

 

[Img #24125]

 

El organismo unicelular Oxytricha trifallax tiene la notable habilidad de romper su propio ADN en casi un cuarto de millón de trozos y reensamblar rápidamente esas piezas cuando es el momento de “aparearse”. Lo podemos considerar como armar un rompecabezas inmenso. (Imagen: John Bracht, de la Universidad Estadounidense, y Robert Hammersmith, de la Universidad Estatal Ball)

 

El Oxytricha utiliza el “sexo” solo para intercambiar ADN, en vez de para una reproducción sexual propiamente dicha. Durante la actividad “sexual”, dos organismos se fusionan para compartir la mitad de su información genética. El objeto de cada célula es reemplazar los viejos genes con otros nuevos y piezas de ADN de su compañera. Juntas, las dos células construyen nuevos núcleos funcionales con un grupo nuevo de cromosomas. Esto las rejuvenece y diversifica su material genético, lo cual es bueno para el organismo.

 

Los investigadores han descubierto que es durante este proceso que el revoltijo de genes en el segundo núcleo es ordenado para localizar cada uno de los aproximadamente 225.000 pequeños segmentos de ADN que cada compañero utiliza para reconstruir sus cromosomas rejuvenecidos.

 

También es impresionante la enorme escala cromosómica del genoma de Oxytricha. El organismo contiene aproximadamente 16.000 cromosomas en el núcleo activo; los humanos poseemos solo 46. De todas formas, la mayoría de los cromosomas de Oxytricha contienen solo un gen.

 

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