Plantas parásitas que "roban" genes

La Transferencia Genética Horizontal (TGH) es un proceso mediante el cual un individuo es capaz de adquirir los genes de otro (de otra especie totalmente distinta) e incorporarlos a su ADN. Hasta ahora, era un fenómeno conocido en bacterias que, aunque llame la atención, ha demostrado ser bastante habitual a lo largo de la evolución. De hecho, es conocido como una forma que tienen las bacterias de resistir a antibióticos, metales pesados o pesticidas. 

Sin embargo, este sistema ha aparecido de forma mucho menos frecuente en organismos superiores, y aún no se entiende muy bien las repercusiones que ha tenido a lo largo de la evolución. Aunque sí que se conoce algún caso en el cual las plantas han adquirido ADN de bacterias.

Yang y sus colaboradores han publicado en el último número de la prestigiosa revista PNAS un trabajo en el que demuestran que algunas plantas parásitas han utilizado la TGH para “robar genes” a la planta a la que parasitan y así adaptarse mejor a este modo de vida.

¿Cómo lo han hecho?

El estudio lo han hecho de la siguiente manera: en primer lugar han secuenciado todo el ARN (llamado transcriptoma) de varias especies parásitas (parásitas de otras plantas). El ARN es la molécula que hace de intermediaria entre el ADN (los genes) y las proteínas (entre otras muchas funciones reguladoras que no me detendré a explicar aquí). A modo de resumen, han identificado todos los genes que la planta expresa en unas condiciones determinadas. 

Han utilizado plantas parásitas porque han supuesto que sería más fácil la transferencia de genes entre plantas en organismos que están tan unidos entre ellos como un parásito a su hospedador. En esta relación “tan íntima”, los haustorios (estructura usada por hongos y plantas para introducirse en el hospedador) están muy unidos físicamente a las células del hospedador, lo que haría muy posible que los genes se transfirieran de una planta a la otra.

Concretamente, seleccionaron varias especies de la misma familia. Utilizaron la familia Orobanchaceae porque dentro de ésta hay especies con distintas formas de parasitismo:

• Hemiparásito facultativo: pueden vivir sin ser parásitas, como Triphysaria versicolor), 
• Hemiparásito obligado: son capaces de hacer fotosíntesis pero que necesitan parasitar otra planta para vivir, como Striga hermonthica) (en la imagen se puede ver en parasitando plantas de Sorgo)
• Holoparásito obligado, ni siquiera son capaces de hacer la fotosíntesis, Phelipanche aegyptiaca
• No parásitas, como Lindenbergia

Analizando todos los genes de todas estas plantas y mediante medios bioinformáticos y estadísticos, han encontrado más de 50 genes que podrían haber sido adquiridos por la planta mediante transferencia horizontal (TGH). Esto lo hicieron comparando los genes de estas plantas con las de plantas a las que parasitaban y que estaban evolutivamente muy distanciados. Es decir, que la única forma que ese gene hubiera llegado hasta allí fuera mediante transferencia horizontal (TGH), y no mediante evolución clásica. Además, utilizaron la especie no parásita como referencia, para descartar algunos de los genes comunes a ella que no podrían haber llegado por transferencia horizontal (porque no es parásita).

De hecho, en las especies en la cual el parasitismo es más necesario para la supervivencia de la planta, más genes transferidos había (más genes había "robado a la planta parasitada").

Al estudiar estos genes, han comprobado que la mayoría de ellos están relacionados con funciones del haustorio. Otros genes estaban relacionados con la defensa de la planta frente a enfermedades, es decir, la planta ha adquirido “armas” contra enfermedades que funcionaban en la planta a la que parasitaban, ayudándola a sobrevivir a enfermedades. Otra cosa lógica que encontraron fue que muchos de éstos genes (42) tenían elementos llamados “transposones”, que son conocidos por su capacidad de “saltar “ de una parte del ADN a otra, por lo que sería más fácil para ellos “saltar” no solamente a otra parte del ADN, sino también a otro ADN de otra especie.

Como conclusión fundamental del artículo, se destaca cómo la transferencia horizontal de genes (TGH) tiene una función mucho más importante de lo que se pensaba en la evolución de las plantas parásitas. Por tanto, espero que a partir de ahora, cuando toquéis una planta, ¡¡lo hagáis con más cuidado!! ¡¡Nunca se sabe cuándo puede robaros un gen!!! 

(esto último obviamente es un lamentable toque de humor que el artículo necesitaba, jejeje!!)

El artículo completo lo podéis encontrar en este enlace

La imagen la he obtenido de este enlace