¿Qué nos une a la levadura?

Actualizado 25/05/2015 17:13:14 CET
Levadura muestra legado de un ancestro común
Foto: RAINIS VENTA

MADRID, 25 May. (EUROPA PRESS) -

   A pesar de los mil millones de años de evolución que separan a los humanos de la levadura de panadero, cientos de genes de un antepasado que las dos especies tienen en común se mantiene casi sin cambios en los dos, según biólogos de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos. Estos expertos crearon cepas de levadura genéticamente modificada utilizando genes humanos y encontraron que ciertos grupos de genes son sorprendentemente estables en el tiempo evolutivo.

   La investigación, que se detalla en una artículo que se publica este viernes en la revista 'Science', abre el camino para el uso de la levadura humanizada para comprender mejor los trastornos genéticos y la detección de fármacos para el tratamiento de las enfermedades.

   Aunque la levadura consta de una sola célula y los seres humanos tienen miles de millones de células organizadas en sistemas complejos, compartimos miles de genes similares. De ellos, unos 450 son críticos para la supervivencia de la levadura, por lo que los investigadores eliminaron la versión de la levadura de cada uno y los reemplazó con la versión humana y esperaron para ver si la levadura moría. La creación de cientos de nuevas cepas de levadura, cada uno con un solo gen humano, dio lugar a muchas cepas nuevas --casi la mitad, de hecho--, que podrían sobrevivir y reproducirse después de tener genes humanos en sustitución de sus seres ordinarios.

LAS CÉLULAS UTILIZAN UN CONJUNTO COMÚN DE LAS PARTES   

"Las células utilizan un conjunto común de las partes y esas partes, incluso después de mil millones de años de evolución independiente, son intercambiables", resume Edward Marcotte, profesor del Departamento de Biociencias Moleculares de la Universidad y codirector del Centro de Sistemas y Biología Sintética (CSSB). "Es una hermosa demostración de la herencia común de todos los seres vivos --ser capaces de tomar el ADN de un ser humano y reemplazar el ADN coincidente en una célula de levadura y conseguir de manera exitosa mantener la vida de la célula", agrega.

   El trabajo tiene aplicaciones para la salud humana en que algunas enfermedades genéticas causadas por mutaciones podrían ser estudiadas en nuevas formas. Los estudios futuros podrían comparar diferentes cepas de levadura humanizada, cada una con versiones ligeramente diferentes del mismo gen humano, para entender mejor cómo ciertas mutaciones afectan a la salud de una persona.

   Los investigadores también podrían insertar versiones precisas de una mutación genética humana en la levadura y luego exponer la levadura a los diferentes fármacos para probar nuevas terapias. "Podríamos averiguar si uno de los tratamientos estándar funcionaría en su versión particular del gen o si tal vez sería mejor otro fármaco", detalla Noel Wilke, profesor en el Departamento de Biología Integrativa y coautor del artículo .

UNOS 1.200 GENES INTERCAMBIABLES ENTRE HUMANOS Y LEVADURA

   Marcotte especula que podría haber otros mil o más pares de genes intercambiables entre los humanos y la levadura, junto a los aproximadamente 200 genes intercambiables ya identificados, que podrían ser útiles en la búsqueda de fármacos para tratar una serie de enfermedades genéticas humanas.

   Este tipo de experimento de intercambio de genes entre los humanos y la levadura se ha hecho antes con genes individuales, pero éste es el primer estudio a gran escala que intercambia cientos de pares de genes. El gran número de pruebas permitió al miembro del equipo Jon Laurent, estudiante graduado en el CSSB y co-autor del trabajo, buscar reglas subyacentes de lo que hace a un gen intercambiable.

   Sorprendentemente, el mejor predictor de si dos genes podrían ser intercambiados con éxito no fue la similitud de sus secuencias genéticas, sino más bien de qué modulos eran parte. Un módulo es un grupo de genes que trabajan juntos para hacer algo útil, como producir colesterol para construir las paredes celulares. Todos los genes del mismo módulo tendían a ser intercambiables entre los seres humanos y levaduras o no.