El ancestro unicelular de los animales regulaba los genes de manera similar a los humanos

Todos los animales descienden de un ancestro unicelular, y entender cómo este antepasado (o estos antepasados) se convirtió en el primer animal multicelular sigue siendo un reto importante en el campo de la biología evolutiva.

Ahora, un estudio del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF), publicado en la revista eLife, sugiere que el ancestro unicelular más cercano a los animales multicelulares ya tenía la capacidad biológica para crear diferentes tipos de células.

Previamente, ya se había descrito que estos organismos comparten la mayor parte del conjunto de herramientas genéticas que los animales utilizan para dar soporte a su forma de vida multicelular. Este conjunto de herramientas incluye los genes que permiten a cada tipo de célula especializada de un animal (por ejemplo, una célula de la piel o las células del hígado) expresar el subconjunto de genes que necesita para cumplir con su función específica.

Según Ruiz Trillo, investigador ICREA líder del estudio y profesor de la Universidad de Barcelona, "descubrir cómo los parientes unicelulares de los animales regulan estos y otros genes relacionados con la multicelularidad durante su ciclo de vida es el próximo paso crucial hacia la comprensión de cómo los animales se convirtieron en multicelulares".

Para el estudio han utilizado Creolimax fragrantissima, que es uno de esos parientes unicelulares de los animales. En una de las etapas de su ciclo de vida, el núcleo (que contiene su material genético) se replica varias veces sin que la célula misma se divida. Después de esta etapa de desarrollo, se forman las nuevas células, cada una de las cuales recibe un solo núcleo y después se libera al medio para vivir de forma independiente.

Caracterizar en detalle cómo C. fragrantissima regula los genes que se expresan durante estas dos etapas podría permitir entender cómo los animales pluricelulares evolucionaron para poder regular sus genes en los diferentes tipos de células. Sin embargo, poco se sabía sobre estos procesos en C. fragrantissima.

Ahora, Alex de Mendoza, estudiante de doctorado en el laboratorio de Ruiz Trillo, y sus compañeros han secuenciado el genoma y el transcriptoma de C. fragrantissima, y han analizado qué genes se expresan durante las etapas de su ciclo de vida.

El análisis revela que este organismo regula sus genes de una manera comparable a la de los animales multicelulares. Además, en comparación con otros dos parientes de los animales que tienen fases multicelulares breves en sus ciclos de vida, los investigadores han encontrado que los tres organismos regulan genes similares durante estas etapas del ciclo de vida.

En conjunto, "estos hallazgos sugieren que el último ancestro unicelular de los animales multicelulares ya tenía la capacidad biológica para crear diferentes tipos de células" dice Ruiz Trillo. Y sigue: "entender si los tipos de células que se encuentran en estas especies unicelulares se parecen a las células de las esponjas y medusas a nivel molecular es el siguiente paso para poder determinar cómo era el antepasado de los animales".