La regulación del ciclo vital de una ameba podría ser la clave del origen de los animales, según un estudio que se publicará en la revista eLIFE el 24 de diciembre. Dirigido por Iñaki Ruiz-Trillo, investigador ICREA del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF), con la colaboración con investigadores de Canadá y de los Estados Unidos.
Un trabajo que se publicará el 24 de diciembre en la revista eLIFE describe el ciclo vital de una ameba, Capsaspora owczarzaki, un organismo unicelular que es filogenéticamente cercano al reino animal. En el artículo se describe como la ameba Capsaspora adopta diferentes morfologías a lo largo de su ciclo vital, entre ellas la formación de una estructura multicelular por agregación.
Este tipo de multicelularidad es conocida en otros organismos eucariotas, como la ameba social Dictyostelium, que están más alejados filogenéticamente los animales. Dictyostelium forma agregados en determinadas circunstancias, como en situaciones de escasez de alimentos.
Una de las novedades de esta investigación, que ha sido dirigida por Iñaki Ruiz-Trillo, investigador ICREA del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF) y profesor asociado del Departamento de Genética de la Universidad de Barcelona, es que Capsaspora owczarzaki es el primer caso descrito de un organismo unicelular filogenéticamente cercano al reino animal que presenta esta multicelularidad agregativa temporal.
Además, los investigadores han estudiado la expresión de los genes de este organismo en las diferentes conformaciones de su ciclo vital. De esta observación se desprende una segunda novedad del trabajo: los genes que se expresan en estadio de agregado son un tipo de genes que se encuentran presentes también en los animales y juegan un papel importante en la formación de estructuras compuestas por múltiples células como los tejidos.
Como ha comentado Iñaki Ruiz-Trillo, investigador principal del trabajo, "jugamos con la hipótesis de que estos genes que tienen un papel clave en la formación de agregados en las amebas son los mismos genes que hicieron posible la diferenciación hacia organismos con diferentes tipos de tejidos en la organización morfológica de los animales".
Finalmente, un tercer resultado del trabajo tiene que ver con el mecanismo que permite a un gen codificar para diferentes proteínas en función de las necesidades de la célula, o splicing alternativo. Se ha puesto de manifiesto que Capsaspora está a medio camino entre eucariotas como plantas y hongos, en la que el splicing alternativo genera mayoritariamente proteínas no funcionales, y los animales que, mediante este mecanismo, producen un abanico de proteínas funcionales.
Ruiz-Trillo comenta: "esto nos sugiere que el proceso de splicing alternativo fue, a lo largo de la evolución, otro punto crucial en el origen de los animales, dado que se pudieron crear muchas proteínas nuevas a partir de una única secuencia génica".
Este trabajo de investigación ha sido llevado a cabo por investigadores del Programa de Genómica Funcional y Evolución del IBE (CSIC-UPF), en colaboración con investigadores norteamericanos de la Universidad de Toronto (Canadá) y de la Universidad de Harvard y del MIT en EE.UU.
Artículo de referencia:
Arnau Sebé-Pedrós, Manuel Irimia, Javier del Campo, Helena Parra-Acero, Carsten Russ, Chad Nusbaum, Benjamin J. Blencowe, Iñaki Ruiz-Trillo (2013), "Regulated aggregative multicellularity in a close unicellular relativa of metazoa", eLIFE, in press.
Video de agregación de las amebas: http://youtu.be/0Uyhor_nDts
Enlace revista eLIFE: http://elife.elifesciences.org/