Hace 20 años la idea de revivir dinosaurios solo podía pasar en una película de Steven Spielberg, hoy esa posibilidad ya no es tan remota. Un grupo de científicos del Instituto Tecnológico de Georgia ha resucitado un gen de una bacteria de 500 millones de años y lo insertaron en Escherichia coli (E. coli), la bacteria más estudiada por el ser humano.
“Esto es lo más cerca que podemos estar de ir hacia atrás y hacia adelante en la ‘cinta’ de la vida molecular (…) La capacidad de observar un gen antiguo en un organismo moderno a medida que evoluciona dentro de una célula moderna, nos permite ver si la trayectoria evolutiva una vez tomada se repetirá o si la vida se adaptará siguiendo un camino diferente”, dice Betül Kaçar, astrobiólogo de la NASA.
La bacteria E. coli es la más apta para hacer crecer al gen ya que en 2008, Eric Gaucher, profesor asociado de biología del Instituto Tecnológico de Georgia, determinó exitosamente la antigua secuencia genética del EF-Tu (Elongation Factor-Tu), una proteína esencial en E. coli. Los EFs son una de las proteínas más abundantes en las bacterias, se encuentran en toda la vida celular conocida y son necesarias en las bacterias para sobrevivir. Su rol vital la convierte en la proteína perfecta de los científicos para contestar preguntas sobre la evolución.
Lo más difícil del proceso para “revivir” el gen de 500 millones de años fue colocarlo en el orden y lugar cromosómico correcto dentro del gen moderno. Después, Kaçar produjo ocho cepas bacterianas idénticas y permitió que la “vida antigua” volviera a evolucionar.
La bacteria quimérica, compuesta por genes antiguos y modernos, sobrevivió, pero creció casi dos veces más lenta que la que estaba compuesta solamente por genes modernos.
“El organismo alterado no era tan sano como la bacteria actual, al menos inicialmente, y esto creó el escenario perfecto que permitirá al organismo alterado adaptarse y volverse más sano conforme pasen los días y vaya acumulando mutaciones”, afirma Gaucher.
La tasa de crecimiento ha ido aumentando y, después de las primeras 500 generaciones, los científicos secuenciaron los genomas de los ocho linajes que se habían formado para determinar cómo se había adaptado la bacteria. No solo se incrementaron sus niveles de fortaleza a casi los niveles de la bacteria de hoy en día, sino que además algunos de los linajes alterados se hicieron más fuertes que su contraparte moderna.
Cuando los investigadores analizaron a fondo notaron que ningún gen EF-Tu acumuló mutaciones. En cambio, las proteínas modernas que interactuaron con el EF-Tu antiguo dentro de la bacteria y las mutaciones que surgieron fueron responsables de la rápida adaptación que incrementó la fortaleza de la bacteria. En resumen, el gen antiguo aún no ha mutado para convertirse en algo más parecido a su forma moderna, sino que la bacteria encontró una nueva trayectoria evolutiva de adaptación.
Los científicos seguirán estudiando las nuevas generaciones, para ver si la proteína seguirá su camino histórico o si adoptará un nuevo camino junto con el gen moderno.
“Creemos que este proceso nos permitirá abordar preguntas y asuntos pendientes que se tenían desde hace mucho tiempo en la biología evolutiva y molecular. Entre ellos, queremos saber si la historia de un organismo limita su futuro y si la evolución siempre lleva a un solo punto definido, o si tiene múltiples soluciones a un problema”, finaliza Kaçar en un comunicado.
Hasta ahora la bacteria ya lleva más de mil generaciones, y tal vez aún no se pueda traer a un dinosaurio de vuelta, pero al menos los científicos están presenciando el proceso de evolución en primera fila.
