Ancestros unicelulares

Los primeros animales evolucionaron a partir de sus ancestros unicelulares hace unos 800 millones de aA�os, pero nuevas investigaciones sugieren que este salto hacia los organismos pluricelulares en el A?rbol de la vida puede que no fuera tan drA?stico como los cientA�ficos suponA�an. En un artA�culo publicado en a�?Developmental Cella�?, un grupo de investigadores demuestran que el ancestro unicelular de los animales probablemente ya poseA�a algunos de los mecanismos que las cA�lulas animales utilizan hoy para dar lugar a los diferentes tipos de tejidos.

«Estudiamos el pasado, la transiciA?n evolutiva que fue importante para el origen de los animales,» explica IA�aki Ruiz-Trillo, del Instituto de BiologA�a Evolutiva de Barcelona. «Mostramos a��dice- cA?mo estos organismos primitivos ya tenA�an ciertos comportamientos que se creA�a que sA?lo estaban presentes en animales pluricelulares. Con este punto de partida, el salto evolutivo deberA�a haber sido mA?s simple.»

Los investigadores estudiaron una ameba llamada Capsaspora owczarzaki, un organismo unicelular cercano a los animales pluricelulares actuales. Capsaspora se descubriA? inicialmente como huA�sped que vive en un caracol de agua dulce y el grupo de Ruiz-Trillo lo ha utilizado para aprender mA?s sobre la evoluciA?n de los animales. Ruiz-Trillo y su equipo secuenciaron el genoma de Capsaspora en un proyecto previo y descubrieron que la ameba contenA�a muchas genes que, en los animales, estA?n relacionados con funciones pluricelulares.

Al tratarse de un organismo unicelular, Capsaspora no puede tener tipos celulares diferentes al mismo tiempo como tenemos, por ejemplo, los humanos. De todos modos, un individuo de Capsaspora puede cambiar su tipo celular a lo largo del tiempo y pasar de una ameba solitaria a una colonia agregada de cA�lulas o a una forma quA�stica a lo largo de su ciclo celular. Este nuevo estudio explora hasta quA� punto Capsaspora utiliza los mismos mecanismos para controlar la diferenciaciA?n de su cA�lula como lo hacen los animales para controlar la especializaciA?n de las cA�lulas en diferentes tejidos.

En colaboraciA?n con el equipo de Eduard SabidA? en la Unidad de ProteA?mica del Centro de RegulaciA?n GenA?mica y la Universidad Pompeu Fabra, los investigadores analizaron las proteA�nas de Capsaspora para determinar cA?mo el organismo puede regular sus procesos internos en los diferentes estadios a lo largo de su vida. «La proteA?mica basada en espectometrA�a de masas permite medir quA� proteA�nas se estA?n expresando y cA?mo A�stas estA?n siendo modificadas,» comenta SabidA?. «La seA�alizaciA?n intracelular depende de estas modificaciones en las proteA�nas – asA� que, gracias a este tipo de anA?lisis, sabemos no sA?lo quA� hay en la cA�lula sino tambiA�n como la cA�lula se organiza y se comunica internamente.»

Los investigadores descubrieron que, de un estadio a otro, la colecciA?n de proteA�nas de Capsaspora experimenta grandes cambios, y el organismo utiliza en gran parte las mismas herramientas que las que usan los animales pluricelulares para regular estos procesos celulares. Por ejemplo, Capsaspora activA? factores de transcripciA?n y un sistema de seA�alizaciA?n tirosina-quinasa en diferentes estadios para regular la formaciA?n de proteA�nas. «A�stos son los mismos mecanismos que utilizan los animales para diferenciar un tipo celular de otor, pero no se habA�an observado antes en organismos unicelulares,» comenta Ruiz-Trillo.

La presencia de estas herramientas para regular las proteA�nas en ambos Capsaspora y en los animales pluricelulares significa que el ancestro unicelular de todos los animales probablemente poseA�a estos sistemas – y era mA?s complejo de lo que los cientA�ficos sospechaban hasta la fecha. «El ancestro ya tenA�a las herramientas que la cA�lula necesitaba para diferenciarse y dar lugar a distintos tejidos,» explica SabidA?. «Las cA�lulas que existA�an antes que los animales estaban mA?s o menos preparadas para dar ese salto evolutivo.»