Hace 35 millones de años, un gen de autodefensa pasó de un vegetal a una mosca, lo que ahora le permite ser una plaga inmune a pesticidas naturales. Este paso de ADN no a los descendientes, sino a compañeros del entorno, es el primer caso de transferencia genética horizontal que se observa entre un vegetal y un animal complejo, y que funciona
Un secuestro genético determinante e inusual tuvo lugar hace algo más de 35 millones de años. De alguna manera, un gen de autodefensa de una planta pasó al interior celular de una mosca blanca. Una vez dentro, allí se quedó y desde allí se heredó hasta que a todas ellas se extendió. Desde entonces, la mosca blanca usa su función como escudo y es capaz de resistir los ataques que muchas plantas lanzan contra toda suerte de insectos. Hoy, y en virtud de ese gen, la mosca blanca es una de las plagas más destructivas del mundo.
El secuestro es un caso de lo que se conoce en la jerga como transferencia genética horizontal. Esta supone que el paso de material genético no se dirige a los descendientes, como ocurre de la forma tradicional y vertical, sino a compañeros del entorno.
En algunos casos el resultado es un salto evolutivo casi inmediato y se entiende con la comparación que hizo la microbióloga Lynn Margulis: “Es algo así como ir a una piscina, entrar con los ojos marrones y salir con ojos azules, solo porque has tragado agua”. Es muy habitual entre microorganismos, pero muchísimo más raro en células como las de plantas o animales.
Esta es la primera vez que se describe un salto así y con una función tan evidente entre una planta y un animal. El estudio inaugural se publica en la revista Cell y, en palabras de Charles Davis, biólogo evolutivo en la Universidad de Harvard, “es realmente genial”.
La lanza y el escudo
“Ha habido mucho debate en los últimos años sobre si algo así se producía realmente en células eucariotas (como las de plantas y animales)”, reconoce Luis Boto, biólogo evolutivo en el Museo de Ciencias Naturales del CSIC en Madrid y que lleva años investigando este tipo de transferencias. “El nuevo estudio demuestra claramente y de forma detallada que puede suceder. Además, por primera vez se comprueba el salto de un rasgo por transferencia horizontal de una planta a un animal, superando las barreras y dotando a este de una defensa frente al material armamentístico de aquella”.
Los investigadores ni siquiera estaban buscando algo así. Lo que trataban de hacer era averiguar de forma general qué permitía a la mosca blanca campar a sus anchas, alimentarse sin complejos de la savia azucarada de cientos de plantas que a otros insectos les resultan más o menos tóxicas. Y provocar, de paso, plagas que destruyen multitud de cultivos con enormes consecuencias económicas.
Los pesticidas naturales de muchas plantas reciben el nombre de glucósidos fenólicos, moléculas que consisten básicamente en un azúcar unido a un ácido. Los investigadores buscaron en el genoma de la mosca qué les podría estar ayudando a resistir su ataque y que, a la vez, no estuviera en otros parientes más o menos próximos. El gen que encontraron y que mejor pinta tenía se llama BtPMaT1. Y he ahí donde estaba la sorpresa.
El gen contiene las instrucciones para fabricar una proteína que añade un grupo químico a los pesticidas, volviéndolos inofensivos. Pero no solo no estaba en otros insectos, sino que no tenían siquiera ningún otro que se le pareciese y que la evolución hubiera ido modificando. ¿De dónde venía, entonces?
Los investigadores no estaban buscando esta transferencia genética horizontal. Lo que tratabajn era averiguar qué permitía a la mosca blanca campar a sus anchas y alimentarse de la savia azucarada que a otros insectos les resultan tóxicas.
Francis Mojica identificó el origen vírico de las secuencias CRISPR en su ordenador, cortando y pegando letras en diferentes bases de datos. Eran los tiempos anteriores a la explosión de internet. Ahora, los investigadores lanzaron una búsqueda mucho más potente de secuencias similares a la del gen en multitud de bibliotecas de genomas. Las encontraron, pero solo estaban en plantas. La arqueología genómica les ha permitido establecer que el insecto tomó el gen en algún momento hace entre 35 y 80 millones de años y a partir de entonces se extendió. Cómo y de qué planta lo hicieron no lo saben aún, aunque bien podría haber sido a través de un virus, sospechan.
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