Un treball internacional liderat per l'Institut de Biologia Evolutiva (CSIC- UPF) ha obtingut el genoma de l'ameba Capsaspora owczarzaki. Una de les principals sorpreses és que l'ancestre unicel·lular dels animals era genèticament molt complex: tenia més gens involucrats en funcions multicel·lulars del que se suposava i molts d'ells són comuns als organismes multicel·lulars.
Capsaspora owczarzaki es uno de los pocos organismos unicelulares que filogenéticamente está cerca de los animales. Los científicos han obtenido su genoma y han descubierto que tiene más genes comunes con animales y humanos de lo que se pensaba. Imagen: Multicellgenome Lab.
Capsaspora owczarzaki és un organisme peculiar. Visualment és com una ameba amb filopodis, unes "extremitats" amb què s'impulsa per desplaçar-se. Viu en simbiosi amb el cargol tropical d'aigua dolça Biomphalaria glabrata, i l'única forma possible de trobar-lo és, precisament, allotjat en aquest cargol.
Capsaspora és, també, un dels pocs organismes unicel•lulars que filogenèticament és a prop dels animals. Per això pot ajudar als investigadors a explicar com, en la història de la vida, els organismes unicel•lulars es van transformar en organismes multicel·lulars.
Un treball internacional liderat per l'Institut de Biologia Evolutiva (CSIC - UPF) ha obtingut el genoma de Capsaspora owczarzaki. El treball, que té com a autor principal a Iñaki Ruiz-Trillo, científic del CSIC i d'ICREA, es va publicar recentment a Nature Communications.
Una de les principals sorpreses del treball és que aquest parent unicel·lular dels animals és molt complex genèticament: té més gens involucrats en multicelularitat del que se suposava. D'això, els científics indueixen que l'ancestre unicel·lular dels animals havia de tenir el mateix nivell de complexitat.
"Fins ara sempre s'havia pensat que quan els organismes van passar de ser unicel•lulars a ser multicel·lulars , va ser gràcies a l'aparició d'una quantitat important de nous gens " diu Ruiz-Trillo, que també és professor associat de la Universitat de Barcelona. "Nosaltres hem vist que no van aparèixer tants gens nous sinó que molts es van co•adaptar a partir de gens que ja existien i van canviar les seves funcions" .
A Capsaspora s'han trobat gens comuns als animals i que estan implicats en funcions pròpies d'éssers multicel·lulars, com la comunicació, l'adhesió i la diferenciació de les cèl·lules. Els investigadors desconeixen encara quina funció tenen aquests gens en Capsaspora, encara que sembla clar que, sigui el que sigui, ha de tractar-se d'una cosa diferent ja que Capsaspora és unicel•lular.
Capsaspora owczarzaki forma part dels Filasterea, organismes unicel•lulars dels quals es coneix únicament dues espècies, Capsaspora i Ministeria vibrans. El parentiu dels Filasterea amb els animals es remunta a milers de milions d'anys enrere, quan en algun moment les seves línies evolutives es van separar. (veure gràfic a sota).
Evolució dels eucariotes, organismes les cèl·lules dels quals tenen nucli diferenciat. Destacat en vermell: els filasterea, els coanoflagelados i els animals (metazous) venen d'un tronc comú.
Els altres organismes unicel·lulars emparentats amb els animals són els coanoflagelats. Es creu que el seu parentiu és més proper tot i que, puntualitza Ruiz-Trillo, "la divergència entre filasterea, coanoflagelats i animals no es coneix bé i no hi ha datacions creïbles".
Recentment es va seqüenciar el genoma dels coanoflagelats Monosiga brevicollis i Salpingoeca rosetta.
Segons Iñaki Ruiz-Trillo, "aquesta investigació aporta dades sobre una de les transicions evolutives més importants de la vida, la que va donar lloc a tots els animals, incloent la nostra pròpia espècie. A més, albira l'origen de moltes famílies gèniques crucials per al desenvolupament animal, implicades totes elles en diverses malalties".
En el treball també han participat investigadors del Centre de Regulació Genòmica (CRG) de Barcelona, del Broad Institute of Harvard i del Massachusetts Institute of Technology (EUA) , de la Dalhousie University (Canadà), del Salk Institute for Biological Studies (EUA), de la University of Huddersfield (Regne Unit), de l’Institut Jacques Monod del CNRS (França) i de la Universitat de Montréal (Canadà) .
Artícle de referència:
Hiroshi Suga, Zehua Chen, Alex de Mendoza, Arnau Sebé-Pedrós, Matthew W. Brown, Eric Kramer, Martin Carr, Pierre Kerner, Michel Vervoort, Núria Sánchez-Pons, Guifré Torruella, Romain Derelle, Gerard Manning, B. Franz. Lang, Carsten Russ, Brian J. Haas, Andrew J. Roger, Chad Nusbaum & Iñaki Ruiz-Trillo. The Capsaspora genome reveals a complex unicellular prehistory of animals. http://www.nature.com/ncomms/2013/130814/ncomms3325/full/ncomms3325.html