Los microbios que surgieron hace miles de millones de años pueden haber hecho que nuestros sistemas inmunes sean lo que son hoy.
Una nueva investigación de la Universidad de Texas (UT) sugiere que los organismos complejos como nosotros podrían no haber estado tan bien equipados para combatir los virus si no fuera por los dones otorgado por nuestros antepasados unicelulares.
Mucho antes de que evolucionara la vida multicelular, nuestro planeta albergaba un grupo extendido de microbios ancestrales.
Los descendientes vivos de estos antiguos microbios fueron sólo Descubierto en 2015 a través de rastros de su ADN, En lo profundo del océano entre Groenlandia y Noruega. Cinco años después, las formas de vida al acecho, un superfilo de arqueas llamadas Asgard – eran crecido con éxito en el laboratorio por primera vez.
AA primera vista, bajo el microscopio, Se parecía mucho a una bacteriaPero las células arqueas están evolutivamente más cerca de las formas de vida eucariotas, como las plantas y los animales, que de sus primos microbianos más simples.
Basándose en sus genomas, algunos científicos creen que las arqueas de Asgard y nuestros ancestros eucariotas se separaron en algún momento. Hace 2 mil millones de añosallanando el camino para toda la vida compleja en la Tierraincluidos animales, plantas, hongos, protistas y la mayoría de las algas.
Cualquiera que fuera el aspecto de ese antepasado común, en algún momento tuvieron que incorporar un núcleo a su estructura básica. Algunos científicos sospechan que los antepasados de Asgard desarrolló uno a partir de un virusque estableció un compartimento protector denominado fábrica viralMientras tanto, las mitocondrias podrían haber surgido al devorar a un ancestro bacteriano.
Hoy en día, se sabe muy poco sobre cómo las arqueas vivas se protegen de amenazas como bacterias o virus, por lo que es difícil explorar dichas hipótesis en detalle.
Los investigadores de la UT han utilizado un programa de inteligencia artificial para examinar un conjunto recientemente ampliado de genomas de Asgard para identificar defensas inmunes antiguas.
El equipo encontró que cEn comparación con las bacterias, las arqueas de Asgard han desarrollado una amplia gama de sistemas de defensa, algunos de los cuales también son innatos en los eucariotas.
De todos los sistemas de defensa en los genomas de las arqueas de Asgard analizados, aproximadamente el 2 por ciento estaban vinculados a una proteína inmune, llamada viperinaque combate una amplia gama de infecciones virales al aparentemente “silenciar” la reproducción viral.
Hoy en día, la viperina desempeña un papel en el sistema inmunológico de toda la vida compleja de la Tierra, lo que sugiere que estaba presente en el último ancestro común de las arqueas y los eucariotas.
Según los nuevos hallazgos, las viperinas eucariotas y las viperinas Asgard son “proteínas hermanas y comparten un ancestro común”.
“Dice que no sólo los eucariotas obtuvieron todas estas ricas proteínas estructurales que hemos visto antes en Asgards”, explica El biólogo integrativo Brett Baker de la Universidad de Texas afirma que “ahora se dice que incluso algunos de los sistemas de defensa de los eucariotas provienen de Asgard”.
Además de la viperina, casi el 8 por ciento de los genes de defensa de las arqueas de Asgard analizados estaban asociados con las argonautas, que son proteínas inmunitarias que cortan el ADN para detener la propagación de un virus.
En todos los dominios de la vida en nuestro planetaDesde las arqueas y las bacterias hasta los eucariotas, los argonautas actúan como “sistemas inmunes programables”.
Para probar cómo funcionan estas proteínas en las células vivas, los investigadores tomaron Las instrucciones genéticas para las viperinas de los genomas de las arqueas de Asgard y las clonaron en E. coli Bacterias. Cuando se introdujo un virus, las células bacterianas mostraron algunos signos de protección.
“Las infecciones virales son una de las presiones evolutivas que hemos tenido desde que comenzó la vida, y es fundamental tener siempre algún tipo de defensa”, explica Pedro Leão, quien realizó la investigación en el laboratorio de Baker en UT.
“Cuando las bacterias y las arqueas descubrieron herramientas que funcionaban, las transmitieron de generación en generación y todavía forman parte de nuestra primera línea de defensa”.
Gracias a los microbios.
El estudio fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza.