La cromatina se originó en microbios hace dos mil millones de años

Un estudio realizado por investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona revela que la estructura de almacenaje del ADN en las células de los organismos superiores evolucionó en un antiguo microbio, ancestro común de todos los eucariotas, como resultado de presiones selectivas en el entorno primordial de la Tierra, entre uno y dos mil millones de años atrás.

En casi cada célula humana, dos metros de ADN deben acomodarse en un núcleo que mide solo unas pocas millonésimas partes de un metro. Como la lana en una madeja, este reto extremo de espacio requiere que el ADN se envuelva alrededor de unas proteínas denominadas histonas.

Esta arquitectura genética en espiral, conocida como cromatina, protege al ADN de potenciales daños y tiene un papel clave en regular la expresión de los genes. A pesar de su rol fundamental, el origen exacto de esta estructura genética ha estado rodeado de misterio.

Los virus son parásitos del genoma y atacan regularmente el ADN. Esto pudo haber llevado a una carrera armamentística evolutiva para protegerlo, lo que resultó en el desarrollo de la cromatina.

La cromatina es característica de los organismos superiores, denominados eucariotas, que poseen núcleo. Las bacterias unicelulares, en cambio, no tienen núcleo ni cromatina. Sin embargo, hay otro gran grupo de microbios unicelulares primitivos, denominados arqueas, que poseían histonas y también una estructura de almacenamiento del ADN parecida a la de los eucariotas.

Un grupo de investigación del CRG de Barcelona revela ahora que la cromatina evolucionó primero en antiguos microbios que vivieron en la Tierra hace entre uno y dos mil millones de años. El estudio ha sido fruto de la colaboración con el Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF), la Universidad Paris-Saclay, la Universidad de Montreal y la Universidad de Viena, y se publica hoy en la revista Nature Ecology and Evolution.

La cromatina es tan antigua como los propios eucariotas

Para ir atrás en el tiempo, el equipo investigador usó información escrita en los genomas de organismos modernos. Los investigadores analizaron 30 especies diferentes obtenidas de muestras de agua en Canadá y Francia. Los microbios fueron identificados gracias a tecnologías modernas de secuenciación de genes que permiten la identificación de especies filtrando su ADN.

El equipo descubrió que los procariotas carecen de las enzimas necesarias para modificar histonas, lo que sugiere que antiguamente la cromatina de las arqueas pudo haber desempeñado un papel estructural básico, aunque no regulaba el genoma.

VTV/CC/EMPG

Fuente: SINC