Genes de un microbio submarino confirman el tercer reino de la vida

Todos los genes de una arqueobacteria, un tipo de organismos conocidos desde hace sólo dos décadas pero fundamentales para entender la evolución de la vida en la Tierra, han sido expuestos por primera vez. El resultado confirma, según sus autores, la especificidad de estos organismos como tercer reino de la vida y permitirá acercarse un poco más a la célula viva primitiva universal. La bacteria fue extraída de una fuente termal a 3 kilómetros de profundidad en el océano Pacífico en 1982 por el minisubmarino Alvin.

Las arqueobacterias son microorganismos distintos de los demás seres vivos, clasificados en procariotas (bacterias) y eucariotas, pero junto a ellos forman el linaje celular de la evolución. Viven en condiciones extremas, como el fondo de los mares o los volcanes y se caracterizan, como los procariotas, por un único cromosoma circular y no tener membrana nuclear al tiempo que comparten funciones celulares con los eucariotas (como plantas, animales y hongos).El equipo del Institute for Genomic Research, liderado por el famoso cazador de genes Craig Venter, junto a investigadores de otras instituciones, ha analizado el genoma de la Methanococcus jannaschii, que vive en volcanes submarinos y produce metano, y lo ha publicado en la revista Science. Ha encontrado 1.738 genes en los 1,66 millones de pares de bases y ha obtenido la función del 38% de ellos.

De estos genes se desprende que la arqueobacteria tiene procesos metabólicos parecidos a los de las bacterias, pero el proceso de la información (el modo en que se replica el material genético) en ella es más parecido a los de los eucariotas.Este hito en la carrera genética permite disponer de un genoma de cada tipo de organismos, ya que antes se habían logrado los de una levadura, una bacteria y un micoplasma.

El ancestro universal de todos ellos habría surgido tras la aparición de la vida en la Tierra, posiblemente por un accidente químico, hace al menos 3.600 millones de años y antes de que se separaran las tres ramas hace unos 3.000 millones de años.

Metano

Según Venter, dos tercios de los genes de la arqueobacteria no se parecen a ningún otro conocido en biología. La secuenciación genética de Methanococcus jannaschii forma parte del proyecto de genomas microbianos financiado por el Departamento de Energía.El interés por esta bacteria concreta se debe a su habilidad para sintetizar metano del dióxido de carbono y el hidrógeno y al hecho de que sus enzimas funcionen a temperaturas muy altas.

Una enzima de una arqueobacteria similar se convirtió hace 11 años en la base del proceso PCR, básico en la manipulación de material genético. Los derechos comerciales de los genes de esta bacteria pertenecen a la empresa asociada al instituto de investigación que dirige Venter. Este instituto está en cabeza en la carrera para secuenciar genomas, que tiene como motores el ansia de conocimientos de los científicos y el interés económico de las empresas farmacéuticas.

Los nuevos datos emanados del genoma de la arqueobacteria no son suficientes para resolver cuál de los tres reinos de la vida se separó antes del ancestro universal. Una de las cosas curiosas de este microbio es que se puede pasar sin genes que otros necesitan para replicarse y funcionar, de forma que es un organismo muy austero.

Con las tres patas ya existentes y todos los genomas microbianos que se espera puedan ser secuenciados en los próximos años, se espera poder retroceder en el análisis hasta los primeros tiempos.

Pero, dado que las arqueobacterias, los eucariotas y los procariotas replican su material genético de forma muy diferente, es posible que al principio no existiera un genoma, al menos tal como se concibe actualmente.