21/Mar/09

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Muerte y resurrección de un gen

Los IRGs (Immunity Related GTPasas) son una familia de genes que, como indica su nombre, participan en la respuesta inmunológica de los vertebrados, particularmente en la resistencia a patógenos intra-celulares.

Una bonita historia sobre la muerte y posterior resurrección del gen humano IRGM ha sido publicada la semana pasada en PLoS genetics. En el trabajo ha participado Tomas Marques-Bonet, del Institut de Biologia Evolutiva de Barcelona. Los IRGs (Immunity Related GTPasas) son una familia de genes que, como indica su nombre, participan en la respuesta inmunológica de los vertebrados, particularmente en la resistencia a patógenos intra-celulares. En estudios anteriores se había relacionado una variante de este gen con la Enfermedad de Crohn. Genes similares existen en muchas otras especies de mamíferos; curiosamente, el gen que poseemos los humanos tiene unas características muy especiales. Cuando los investigadores se han puesto a estudiar la historia evolutiva de este gen particular se han encontrado con una historia realmente fascinante.

En varias especies de mamíferos existen genes de esta familia génica (técnicamente son parálogos: genes similares pero no idénticos que evolucionan dentro de una especie, después de un proceso de duplicación génica). Esto es lo que ocurre en el genoma del ratón y el del perro, así como en una especie de prosimio. Sin embargo, esta familia génica quedó reducida a un solo gen (y encima no-funcional) en el linaje que lleva a los simios; los análisis muestran que una secuencia Alu se coló en el interior del mismo, creando una prematura señal de stop y, por tanto inactivándolo. Esto no es, en principio, demasiado sorprendente. Las Alu constituyen un grupo de secuencias repetidas muy abundantes en los genomas de nuestro linaje, lo que ocasiona fenómenos de re-organización en el ADN. Esto debió ocurrir antes de la separación entre monos del Nuevo Mundo y del viejo Mundo.

Aparentemente, IRGM estuvo viviendo el sueño de los justos en el genoma de nuestros antecesores (sin hacer nada, ni siquiera estorbar) durante unos 25 millones de años, para ser accidentalmente "resucitado". En este caso, el "salvador" parece ser un retro-transposón, una secuencia derivada de un virus y que tiene capacidad de saltar de un lado a otro en el ADN, el cual se volvió a colar dentro del gen inactivado recuperándose la malla de lectura. Los retro-transposones, como las secuencias repetidas, son "habitantes" frecuentes en los genomas. Además, el gen resucitado muestra la huella de selección purificadora dentro de la rama de los homínidos, lo que indica que recuperó la función (o al menos alguna función).

Estos datos, unidos al hecho de que el gen se expresa en la actualidad en diversos tejidos humanos, y al hecho ya mencionado de su posible papel en la enfermedad de Crohn, llevan a los investigadores a concluir que IRGM probablemente es un gen funcional en nuestra especie. Estrictamente hablando, se trata de un gen muerto y probablemente resucitado.

Este trabajo nos indica (una vez más) que el proceso evolutivo es enormemente complejo y que puede ir hacia "atrás" o hacia "adelante", en el sentido de que un gen puede aparecer, desactivarse y volver a entrar en acción. Claramente, no hay evidencia de un "diseñador" al mando, pero eso no quiere decir que el proceso carezca de "sentido". En este caso, el "sentido" lo proporciona la eterna e incesante lucha de todo organismo contra sus patógenos.

En verdad, los caminos de la evolución son difíciles de escrutar.

Fuente: Blog de Pablo Valenzuela. Aportado por Gustavo A. Courault