Los virus antiguos que infectaron a los vertebrados hace cientos de millones de años desempeñaron un papel fundamental en la evolución de nuestros cerebros avanzados y cuerpos grandes, según un estudio publicado el jueves.
La investigación, publicado en la revista Celúlaexaminó los orígenes de la mielina, una capa aislante de tejido graso que se forma alrededor de los nervios y permite que los impulsos eléctricos viajen más rápido.
Según los autores, una secuencia genética adquirida de retrovirus (virus que invaden el ADN de su huésped) es crucial para la producción de mielina, y ese código se encuentra ahora en los mamíferos, anfibios y peces modernos.
“Lo que me parece más notable es que toda la diversidad de vertebrados modernos que conocemos y el tamaño que han alcanzado: elefantes, jirafas, anacondas, ranas toro, cóndores no habrían existido”, afirma el autor principal y neurocientífico. dijo a la AFP Robin Franklin, del Altos Labs-Cambridge Institute of Science.
Un equipo dirigido por Tanay Ghosh, biólogo computacional y genetista del laboratorio de Franklin, rastreó las bases de datos del genoma para intentar descubrir la genética que probablemente estaba asociada con las células que producen mielina.
Específicamente, estaba interesado en explorar misteriosas “regiones no codificantes” del genoma que no tien en una función obvia y que alguna vez fueron descartadas como basura, pero que ahora se reconoce que tienen importancia evolutiva.
La búsqueda de Ghosh aterrizó en una secuencia particular derivada de un retrovirus endógeno, que durante mucho tiempo estuvo al acecho en nuestros genes, y que el equipo denominó “Retromielina”.
Para probar su hallazgo, los investigadores llevaron a cabo experimentos en los que anularon la secuencia de retromielina en células de rata y descubrieron que ya no producían una proteína básica necesaria para la formación de mielina.
Reacciones más rápidas, cuerpos más grandes.
A continuación, buscaron secuencias similares a la retromielina en los genomas de otras especies y encontraron códigos similares en vertebrados con mandíbulas (mamíferos, aves, peces, reptiles y anfibios) pero no en vertebrados o invertebrados sin mandíbulas.
Esto les llevó a creer que la secuencia apareció en el árbol de la vida aproximadamente al mismo tiempo que las mandíbulas, que evolucionaron por primera vez hace unos 360 millones de años en el período Devónico, llamado la Era de los Peces.
“Siempre ha habido una presión evolutiva para hacer que las fibras nerviosas conduzcan impulsos eléctricos más rápido”, dijo Franklin. “Si lo hacen más rápido, entonces podrás actuar más rápido”, añadió, lo que es útil tanto para los depredadores que intentan atrapar cosas como para las presas que intentan huir.
La mielina permite la conducción rápida de impulsos sin ampliar el diámetro de las células nerviosas, lo que permite agruparlas más juntas.
También proporciona soporte estructural, lo que significa que los nervios pueden crecer más, lo que permite extremidades más largas.
En ausencia de mielina, los invertebrados han encontrado otras formas de transmitir señales más rápidamente: los calamares gigantes, por ejemplo, han desarrollado células nerviosas más anchas.
Finalmente, el equipo quería saber si la infección retroviral ocurrió una vez, en una única especie ancestral, o si ocurrió más de una vez.
Utilizaron métodos computacionales para analizar las secuencias de retromielina de 22 especies de vertebrados con mandíbulas y descubrieron que las secuencias eran más similares dentro de las especies que entre ellas, lo que sugería múltiples oleadas de infección.
¿Te esperan más descubrimientos?
“Uno tiende a pensar en los virus como patógenos o agentes que causan enfermedades”, dijo Franklin.
Pero la realidad es más complicada, dijo: en varios momentos de la historia los retrovirus han entrado en los genomas y se han integrado en las células reproductivas de las especies, permitiendo que se transmitan a las generaciones futuras.
Uno de los ejemplos más conocidos es la placenta, una de las características definitorias de la mayoría de los mamíferos, que adquirimos de un patógeno incrustado en nuestro genoma en el pasado remoto, y probablemente haya muchos más descubrimientos esperando a realizarse, dijo Ghosh.
Brad Zuchero, un neurocientífico de la Universidad de Stanford no afiliado a la investigación, dijo que “completa una pieza importante del rompecabezas sobre cómo surgió la mielina durante la evolución”, y calificó el artículo de “emocionante y esclarecedor”.
© Agencia France-Presse