Portada de la revista ‘Science Signalingʼ dedicada a una investigación sobre el origen de la multicelularidad

El artículo ha sido publicado en portada en la revista <i>Science Signaling</i>.
El artículo ha sido publicado en portada en la revista Science Signaling.
(11/05/2012)

Una de las preguntas más desafiantes de la biología actual es la del origen de la multicelularidad, es decir, de los mecanismos moleculares que permitieron la aparición de los animales multicelulares a partir de sus predecesores unicelulares, un proceso clave en la historia evolutiva de los organismos en el planeta. Según un artículo publicado en portada en la revista Science Signaling, las proteínas tirosina-cinasa, unas moléculas imprescindibles en la maquinaria celular, se diversificaron antes del origen de los organismos pluricelulares. En este trabajo han participado, entre otros expertos, los investigadores Iñaki Ruiz-Trillo, Hiroshi Suga y Àlex de Mendoza, del Departamento de Genética de la UB y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) -adscrito al campus de excelencia internacional Barcelona Knowledge Campus (BKC)-con sede en el Parque Científico de Barcelona.

El artículo ha sido publicado en portada en la revista <i>Science Signaling</i>.
El artículo ha sido publicado en portada en la revista Science Signaling.
11/05/2012

Una de las preguntas más desafiantes de la biología actual es la del origen de la multicelularidad, es decir, de los mecanismos moleculares que permitieron la aparición de los animales multicelulares a partir de sus predecesores unicelulares, un proceso clave en la historia evolutiva de los organismos en el planeta. Según un artículo publicado en portada en la revista Science Signaling, las proteínas tirosina-cinasa, unas moléculas imprescindibles en la maquinaria celular, se diversificaron antes del origen de los organismos pluricelulares. En este trabajo han participado, entre otros expertos, los investigadores Iñaki Ruiz-Trillo, Hiroshi Suga y Àlex de Mendoza, del Departamento de Genética de la UB y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) -adscrito al campus de excelencia internacional Barcelona Knowledge Campus (BKC)-con sede en el Parque Científico de Barcelona.

 

 

De los seres vivos unicelulares a los multicelulares
 
La transición biológica hacia la multicelularidad es un paso crítico en la historia evolutiva de los metazoos. Tal y como explica el profesor Ruiz-Trillo, «históricamente, se creía que un factor determinante en este proceso era la adquisición de nuevos genes que permitieron llegar a una multicelularidad compleja, como por ejemplo, la invención de nuevos genes involucrados en la adhesión, la comunicación y la diferenciación celular». En el estudio, sin embargo, los datos muestran que «más que estos genes nuevos, el factor clave fue, probablemente, una mejor regulación y una coadaptación de genes presentes en el ancestro unicelular a las nuevas funciones dentro de un contexto multicelular», señala el científico.
 
Las proteínas tirosina-cinasa son indispensables en procesos celulares básicos como la proliferación, la migración, el metabolismo energético y la comunicación intercelular. A pesar de su papel fundamental en el contexto multicelular, su origen en la escala evolutiva de los metazoos aún presenta muchas incógnitas. En el artículo, dirigido por Iñaki Ruiz-Trillo y con Hiroshi Suga como primer firmante, el equipo científico revela nuevas pistas sobre el origen de los genes codificadores de proteínas tirosina-cinasa (citosólicas y receptoras) en la transición hacia la multicelularidad.
 
 
Comparando genes con los predecesores unicelulares
 
En concreto, los expertos comparan varias secuencias genéticas en organismos unicelulares eucariotas (Capsaspora owczarzaki y Ministeria vibrans,muy cercanos evolutivamente a animales y hongos) y en metazoos y coanoflagelados,que son los organismos unicelulares más próximos filogenéticamente a los metazoos. Según los resultados, tanto las tirosina-cinasa citosólicas (CTK) como las tirosina-cinasa receptoras (RTK) surgieron antes de la aparición de la multicelularidad. Ahora bien, mientras que las CTK se diversificaron antes del origen de los metazoos, las RTK experimentaron diversificaciones independientes en metazoos y en los linajes unicelulares, de manera que, en animales y en sus parientes unicelulares, las RTK actuales son totalmente distintas.
 
Para el equipo científico, este patrón de evolución diferente entre las CTK y las RTK plantea nuevos interrogantes sobre el papel biológico de las proteínas tirosina-cinasa en los organismos unicelulares. «Una explicación posible —sugiere Ruiz-Trillo— es que las CTK, ubicadas en un contexto intracelular, no tuvieron que variar mucho al pasar de los ancestros unicelulares a los animales multicelulares. En el caso de las RTK, que conectan la parte externa de la célula con la interna, tuvieron que variar mucho más en la transición de un contexto unicelular (donde la parte externa es el ambiente) a otro multicelular (donde el medio externo es el interior del organismo)».