La creciente complejidad de los factores de transcripción hizo posible la evolución de los seres vivos

Un equipo internacional liderado por Iñaki Ruiz-Trillo, investigador del Instituto de Biología Evolutiva (UPF-CSIC), ha revelado que la creciente complejidad de los factores de transcripción es un factor esencial que permitió la evolución de los seres vivos y su paso de organismos unicelulares a pluricelulares.

Así lo explican los científicos en un artículo publicado recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Los autores han analizado la evolución de los factores de transcripción en una gran variedad de genomas eucariotas (seres que tienen células con núcleo). Los factores de transcripción son proteínas que se unen al ADN y activan o reprimen la expresión de genes, y desempeñan un papel fundamental en el desarrollo de los seres vivos

Un repertorio complejo de factores

Entre los eucariotas analizados hay plantas, animales, hongos, y una gran variedad de organismos unicelulares (como algas unicelulares y protistas como las amebas). Los científicos han descubierto que las plantas y los animales tienen el repertorio más complejo de factores de transcripción (tienen más genes y con más dominios proteínicos).

"El éxito evolutivo y la gran diversidad de animales y plantas", dicen los autores, "puede ser en buena parte debido a la adquisición de una gran complejidad en el control transcripcional", es decir, en el control del proceso mediante el cual las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante la ARN polimerasa para producir ARN mensajero como primer paso de la síntesis de proteínas.

A más complejidad mayor control

A mayor complejidad en los factores de transcripción, mayor complejidad en la maquinaria de los factores de transcripción y más control de la expresión de genes. "Animales y plantas", dicen los autores, "tienen la maquinaria de control transcripcional más compleja, mucho más que cualquier otro linaje multicelular, como algas verdes o marrones, y hongos. Creemos que esto puede ser debido a que tienen un desarrollo embrionario complejo, lo que requiere un control muy estricto y, por tanto, más factores de transcripción".

Ruiz-Trillo explica que esta complejidad no apareció repentinamente sino progresivamente: los organismos unicelulares más cercanos a plantas (como algas verdes) y animales (como los coanoflagelados, filacterios y ictiosporis) tienen ya una complejidad transcripcional notable, complejidad que aumenta aún más en animales y plantas.

Diferente expresión

Finalmente, los científicos han analizado cómo cambian los factores de transcripción a lo largo del desarrollo. "En animales vemos que los factores de transcripción se expresan sobre todo en el desarrollo y menos cuando son adultos". En cambio, en las plantas, los factores de transcripción siguen activos a lo largo de etapas posteriores al desarrollo inicial, probablemente porque la formación de nuevas estructuras (ramas, hojas, flores...) sigue dándose más tarde, explican.