Endoxenoturbella Lovénii

No hace mucho pude descubrir gracias a Diario de un copépodo a unos curiosos seres: los xenoturbélidos. Ya se que no son suficientemente pequeños para formar parte del "micro-mundo" pero estos señores están dispuestos a darnos unas cuantas lecciones y no por simples (ellos) las lecciones son menos importantes.

Para empezar os envío a leer la entrada del bloj invertebrado, así vais entrando en el tema...

Además de ella podemos sacar las dos primeras lecciones:

– Que un organismo sea simple no quiere decir que sea menos evolucionado

– La evolución no implica una mejora intrínseca de los organismos, pues no tiene finalidad

Pero por muy extraños que sean estos seres, no son los verdaderos protagonistas; el Leitmotiv de la entrada como no podía ser menos, es la recién descubierta: Endoxenoturbella Lovénii.

La bacteria se encontró en la gastrodermis de los Xenoturbélidos, se trata de una gammaproteobacteria que ha evolucionado hasta convertirse en un endosimbionte. En un principio se la relaciono con las Chlamydiae, pero en realidad parece ser que dentro de los xenoturbélidos existen dos tipos de bacterias, las clamidias (en una bajisima proporción ( 1%) y las gammaproteobacterias.

Probaron a comparar su información genética con varias bacterias siendo todos los resultados negativos. Las secuencias de ARNr presentaban un lejano parecido con otras gammaproteobacteria, endosimbiontes o patógenas como: Coxiella, Legionella y Francisella.

Imagen procedente del artículo original, propiedad de American Society for Microbiology

Las diferentes muestras arrojaron que la mayor concentración de gammaprotobacteria estaban dentro de la gastrodermis, en tejidos perfectamente sanos lo que refuerza la idea de endosimbiosis.

Tienen una morfología cocoide, con un diámetro de 0'5 a 1'0 micras. No se encontraron bacterias en el resto de los tejidos, y las que se encontraron en la luz de la gastrodermis (gut) se presupone son bacterias que se perdieron durante la preparación.

También se juega con la posibilidad de que los endosimbiontes se transfieran de forma verical, ya que se han encontrado a estas bacterias en las espermátidas, pero ha falta de huevos o esperma esto sigue siendo un tema sin resolver, ya que las espermátidas con las que se cuenta están ya en la gastrodermis, y por lo tanto existe la posibilidad de que estén "contaminados" por las distintas manipulaciones.

Pero sin duda el tema más importante, es el papel de estas bacterias en la evolución de los xenoturbélidos. Tal como había dicho Copépodo, la evolución de estos seres los ha llevado a perder la mayoría de sus estructuras corporales, quedando reducidos a la mínima expresión. Aún así han demostrado adaptarse y tener cierto éxito. Casi sin duda parte de este éxito se debe a sus bacterias endosimbiontes, y más en especial a Endoxenoturbella lovénii.

Probablemente la función de E. lovénii sea la de suministrar nutrientes, reciclar residuos sobretodo los compuestos nitrogenados, típicos de una dieta fundamentalmente proteica, recordemos que los xenoturbélidos carecen de sistema excretor. Quizás la eliminación de este fuese debido a la presencia de la gammaproteobacteria. También se habla de posibilidad de producción de factores de crecimiento, o incluso de la defensa química de su anfitrión. Aunque todo esto son aún sólo hipótesis.

Entrando en temas de opinión, que para eso escribo en un blog personal, voy a asumir que la forma reproductiva de Endoxenoturbella lovénii es similar a la de clamidia, por lo cual hablamos de que son patógenos o endosimbiontes obligados. Necesitan estar dentro de la célula del hospedador para dividirse y sobrevivir. Lo cual es otro tipo de reducción secundaria, una dependencia mutua en cierto caso, una peligrosa alianza en la que la muerte de uno lleva al otro a su irremediable fin. También saco de aquí la última de las lecciones:

-Nada suele ser tan simple como parece a primera vista en biología.

Y es que dónde muchos veíamos un animal simple y pegajoso, parece existir una complicada alianza y una evolución paralela de tres especies, quizás un ejemplo más para apoyar la teoría endosimbiótica de mitocondrias y plastos.

Por ultimo añadir, que incluso el ser más triste del planeta depende de bacterias para su existencia. Incluso en eso nos parecemos a ellos, no en vano en nuestro cuerpo hay más bacterias viviendo que células propias.

Por curiosidad el nombre de Endoxenoturbella lovénii" se refiere a "Endo" dentro de xenoturbela. Y a "lovénii" del Sven Lovén Centre for Marine Sciences, University of Gothenburg (the union of the Kristineberg Marine Research Station and the Tjärnö Marine Biological Laboratory)

Agradecimientos a Ciencia Kanija por darme a conocer la noticia y a Copépodo por el artículo de los xenoturbélidos, si alguien ve algún fallo o incoherencia no dude en decirmelo.

Fuentes & Referencias

Scientificblogging.com
American society for microbiology
Diario de un copépodo
Ciencia kanija

Applied and Environmental Microbiology, April 2010, p. 2657-2662, Vol. 76, No. 8
0099-2240/10/$12.00+0 doi:10.1128/AEM.01092-09
Copyright © 2010, American Society for Microbiology. All Rights Reserved.

Una visión naïf de los plásmidos y la transformación bacteriana

Aquí vemos a E. coli paseando por el intestino,

Vuelvo a la carga con energías renovadas y mucha micro-cosa sobre la que hablaros, pero antes para los que se pasen por aquí en busca de conocimiento no divulgativo, es decir en busca de apuntes, trabajos o experimentos realizados en la US, voy a colocar un apartado en la columna de cosas varias.

El tema que nos ocupa hoy está de plena actualidad, sobretodo tras los comentarios de algún que otro presidente.... Pero centrándonos en lo que nos interesa, vamos a hablar de ingeniería genética en su niveles más básico. El ser humano tiene tendencia a temer lo que no entiende, y con los temas de mejora genética, de producción de antibióticos o sustancias a gran escala hay más mitos que realidades, no voy a dedicarme a desmitificar o dar explicaciones profundas de estos temas, principalmente por no estar suficientemente cualificado. Pero os voy a dar mi visión "naíf" de la extracción de plásmidos, la transformación bacteriana y alguna cosa más.

Para comenzar y asumiendo que muchos no sabéis que es un plásmido, os diré que viene a ser una especie de trozo de ADN que no está dentro del propio genoma de la bacteria. Los plásmidos dotan a las bacterias de muchas habilidades, como la de ganar resistencia a los antibióticos, o la capacidad de hacer simbiosis con plantas, etc...

Pero realmente todas estas capacidades se podrían resumir en su habilidad para hacer TGH

( transferencia horizontal de genes )

¿Qué es la TGH?

Es la capacidad de transmitir ADN propio a otras bacterias, indistintamente de la especie. Quizás penséis que es una tontería, pero voy a "antropomizar" con un ejemplo la cuestión.

Nosotros (1) los craneatas, y también casi todos los eucariotas tenemos una transferencia de tipo vertical. La cual consiste en que nuestros ancestros nos pasan el ADN, y nosotros hacemos lo propio con las futuras generaciones.

Ahora por un minuto imaginad que tuviésemos capacidad para hacer TGH en lugar de TGV. Podríamos darle parte de nuestro ADN a cualquier desconocida y cambiarla casi en el instante, esto saltándonos la necesidad de tener un descendiente para mezclar la información genética. Pero aún más allá podríamos hacer TGH con un atún, o con cualquier animal que encontrásemos, y cambiar nuestro aspecto. Sería en resumen, la capacidad de intercambiar ADN con "cualquiera" y añadirlo al nuestro propio.

Esta habilidad tan extraña pasa muy desapercibida en las bacterias, y hasta hace muy pocos años no se la ha tenido en cuenta, un gran error pues es una herramienta de evolución brutal. Hay varios métodos para hacer TGH:

• Transformación: Consiste en "hacer tragar" a la bacteria ADN ajeno
• Transducción: Método muy utilizado en ingeniería genética, se usan virus bacteriófagos para introducir el material genético en la bacteria
• Conjugación: En este método, las bacterias son quienes intercambian in vivo el material genético por medio de fenómenos parasexuales.

Todos estos fenómenos se dan en la naturaleza de forma continua, por supuesto se usan en laboratorio para las distintas investigaciones. Sin entrar en más detalle cada método es más o menos efectivo según que bacterias y según los objetivos del experimento.

Una vez aclarados estos temas, vamos a contar una historia de ciencia-ficción....

"Había una vez un mundo dónde casi todo el mundo era feliz, un mundo de florecillas y pokemones, pero no era todo tan perfecto como parecía. Algunos de sus habitantes estaban enfermos, pues sus cuerpos habían dejado de producir una sustancia vital en su vida diaria, "la vakina" Los científicos no sabían que hacer para solucionar el problema, habían buscado vakina en otros lugares, la habían intentado sintetizar químicamente, pero ninguna solución parecia la correcta.

Así que un día el científico héroe local decidió estudiar a conciencia hasta descubrir todos los secretos de la producción de vakina. Junto a su equipo resolvió muchas "-omicas", hizo adelantos, y poco a poco pensó en una solución.

El primer paso fue descubrir la secuencia que componían a la vakina, después sólo había que reconstruir el gen con dicha secuencia, por suerte resultó ser una secuencia corta de unas 5o bases, Terminada su construcción se pasó a introducirla en un plásmido con la esperanza de que alguna bacteria lo aceptara y lo hiciese funcionar pensando que era un plásmido propio o de algún congénere.

Para dicha función se eligió a la archiconocida Escherichia coli. Fue la elegida no sólo por aparecer en todos los programas de prensa rosa de la época, sino por crecer a una velocidad endiablada y comer casi de cualquier cosa.

Escherichia coli era una bacteria rebelde, lo mismo ayudaba, que mataba, que no hacía nada. No era alguien en quien confiar... Pero finalmente la cosa resultó, y la siempre imprevisible E. coli al integrar el plásmido recombinante comenzó a producir vakina de forma involuntaria. Y no sólo eso, sino que al dividirse tan rápidamente la producción de vakina sintética se convirtió en algo barato y al alcance de todos.

Poco después se comenzó a administrar vakina a todos los ciudadanos enfermos, y estos por fin pudieron recuperar sus vidas. Con ello nació en aquel lejano mundo un amor por la ingeniería genética y la vakina transgénica."

Mentalmente con unos arreglos y unos datos extra, podríamos cambiar la palabra vakina por: Insulina. Y no sólo la insulina para los diabéticos, también muchísimos antibióticos se sintetizan de esta forma, mediante transformación bacteriana.

Es una forma naíf de ver la transformación bacteriana lógicamente no aporta nada, pero espero sirva para todos esos que tienen curiosidad, pero carecen de paciencia para leer textos académicos. Ahora ya sabéis como se produce la insulina. Los antibióticos son algo distintos, pero tampoco mucho más. En resumen esto trata de convertir a bacterias y levaduras en ganado productivo, podríamos decir que es casi ganadería intensiva, en la que aprovechando la capacidad de las bacterias de hacer TGH las convertimos en productoras de las sustancias que necesitamos.

(1) Se habla de transferencia horizontal de genes entre el núcleo de organismos eucariotas y las mitocóndrias y/o cloroplastos