Un estudio estadístico de la evolución genética de las proteínas publicado hoy en la revista Nature subraya la importancia de las mutaciones fortuitas en la formación de los organismos modernos, cuyo desarrollo no siguió el camino más eficiente posible, sino vías seleccionadas por azar.
Investigadores de la Universidad de Chicago, en Estados Unidos, trabajaron con la versión “resucitada” de una proteína de 500 millones de años de antigüedad, que en determinado momento evolucionó para adquirir una función clave en el actual organismo humano.
A partir de una vasta librería en la que se incluyeron todas las variantes genéticas posibles, los investigadores identificaron cerca de 160.000 caminos evolutivos que esa proteína ancestral podría haber tomado.
Representación de un fragmento de ADN y de la proteína p53, conocida como el guardián del genoma. / Cho, Y., Gorina, S., Jeffrey, P.D., Pavletich, N.P. Imagen UCM.
“La gente asume que en biología todo está perfectamente adaptado a su función. Pero hemos visto que aquello que acabó evolucionando era solo una de muchas posibilidades que eran tan buenas o incluso mejores”, sostuvo Starr en un comunicado de su universidad.
El estudio de la Universidad de Chicago se asienta sobre un trabajo previo, que se remonta a 2013, en el que Thornton y su equipo lograron establecer los parámetros para hacer un “viaje en el tiempo molecular” y reconstruir la estructura de proteínas ancestrales.
El determinante papel de las proteínas
El primer análisis de ese tipo se hizo a partir de una familia de proteínas denominadas receptores de hormonas esteroides, que regulan los efectos de hormonas como la testosterona y el estrógeno en la reproducción sexual, la fisiología y el cáncer.
Los investigadores infirieron las secuencias genéticas del receptor hormonal ancestral gracias a un trabajo estadístico con el que recorrieron el árbol evolutivo de esas proteínas hacia el pasado.
Al analizar las funciones de la molécula primigenia que dio origen a las actuales proteínas, vieron que hace millones de años esos receptores solo eran sensibles a los estrógenos y evolucionaron más tarde para interactuar con otras hormonas esteroides.
En el mismo marco de trabajo, Starr, uno de los estudiantes de Thornton, creó la técnica estadística que permite analizar las funciones de un gran número de posibles variantes genéticas de una proteína ancestral.
“Tenemos una máquina del tiempo molecular que nos permite ir hacia el pasado. Una vez estamos ahí, somos capaces, al mismo tiempo, de seguir todas las alternativas históricas que podrían haber ocurrido”, describió Thornton.
“Es la versión molecular de una técnica con la que sueña cualquier biólogo evolutivo”, afirmó el investigador. EFE
