Los océanos de la Tierra albergan muchas criaturas grandes y pequeñas, incluidos algunos antiguos linajes de animales que contienen pistas sobre uno de los misterios más profundos de la biología: ¿cómo evolucionaron los diferentes tipos de células que componen organismos complejos, como las neuronas, las células de la piel y las células musculares? Un nuevo proyecto ERC busca darle respuesta.
Un equipo científico del Centro de Regulación Genómica (CRG) se ha embarcado en un ambicioso proyecto para mapear las relaciones evolutivas entre diferentes tipos de células animales mediante el estudio de los habitantes primordiales del mar. Utilizando herramientas genéticas avanzadas, su objetivo es trazar un árbol genealógico de tipos celulares, un recurso vital para entender la evolución de los componentes básicos de la vida.
El proyecto está respaldado por una ayuda denominada Consolidator Grant de 2 millones de euros del Consejo Europeo de Investigación (ERC), quien hoy 3 de diciembre ha anunciado los proyectos seleccionados en su última convocatoria.
El proyecto se centrará en los cnidarios, un grupo de animales que incluye medusas, corales y anémonas de mar. Estas criaturas son ideales para el proyecto porque tienen una amplia variedad de tipos celulares con características conservadas y únicas. Además, son parte de un antiguo linaje animal, que ha existido durante más de 550 millones de años a lo largo de la historia de la vida en la Tierra.
Los cnidarios son uno de nuestros parientes animales más lejanos
"Los cnidarios son uno de nuestros parientes animales más lejanos", afirma el profesor de investigación ICREA Arnau Sebé Pedrós, coordinador del proyecto e investigador del Centro de Regulación Genómica (CRG) y del Instituto Wellcome Sanger del Reino Unido.
"Son una ventana única para reconstruir los orígenes de algunos tipos de células, así como para ayudarnos a comprender cómo surgen continuamente nuevos tipos de células en la evolución", añade.
Para lograr sus objetivos, el grupo utilizará técnicas avanzadas en genómica unicelular y biología computacional. Profundizarán en los programas moleculares que definen la identidad de una célula, como los genes específicos que están activos en cada una de ellas y cómo se regulan.
El equipo está particularmente interesado en las secuencias de ADN conocidas como elementos reguladores, que actúan como interruptores, activando o desactivando genes. Al analizar cómo han cambiado estas secuencias reguladoras a lo largo del tiempo, el grupo espera comprender cómo surgieron nuevos tipos de células.
Sebé Pedrós demostró con anterioridad que los placozoos, criaturas con forma de tortita que viven en mares poco profundos y que están estrechamente relacionadas con los cnidarios, tienen células similares a las neuronas. Dado que aparecieron por primera vez en la Tierra hace cientos de millones de años, la investigación proporcionó una teoría plausible que indicaba que las células sirvieron como modelo para los sistemas nerviosos que más tarde surgieron en animales más complejos, incluidos los humanos.
La financiación del Consejo Europeo de Investigación ayudará al grupo a crear nuevos árboles evolutivos más precisos de tipos de células y a probar hipótesis diferentes, incluida la cuestión sobre si ciertos tipos de células, como las neuronas, evolucionaron una o varias veces de forma independiente en diferentes linajes.
El trabajo también sienta las bases para la "sistemática celular", un nuevo marco para clasificar los tipos de células en función de sus relaciones evolutivas, de formar similar a la que se clasifican las especies en taxonomía.
Un árbol genealógico de tipos celulares podría revolucionar la biología y la medicina. Las células son los componentes básicos de la vida, y saber cómo los diferentes tipos cambian con el tiempo nos ayuda a comprender la evolución de la vida compleja a nivel celular. También pueden revelar cómo los cambios en el ADN a nivel molecular condujeron a nuevas funciones y estructuras celulares, contribuyendo a la diversidad de la vida.
La ayuda también contribuirá al proyecto Biodiversity Cell Atlas, coordinado por Sebé-Pedrós. Se trata de un incipiente esfuerzo mundial para crear mapas detallados de todos los diferentes tipos de células en muchos organismos diferentes, similares a los creados como parte de la iniciativa Human Cell Atlas.
Una singular manada de estos cetáceos, entre ellos un macho apodado Moctezuma, podría haber adquirido habilidades específicas para cazar al pez más grande del mundo. Los investigadores creen que pueden haber adquirido conocimientos especiales que les permiten cazar de forma coordinada.
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