Una investigación liderada por el Doctor en Ciencias, mención Biología Celular y Molecular UACh, Andrés Romero, entregó nuevas evidencias sobre el papel que cumplen genes adquiridos desde otras especies en la evolución y adaptación de las levaduras.
Los resultados fueron publicados recientemente en la revista científica “Molecular Biology and Evolution”, a través del artículo “Genetic background shapes the transcriptional activity and phenotypic contribution of a horizontally acquired region in yeast”, trabajo que se originó durante su tesis doctoral patrocinada por el académico UACh, Dr. Francisco Salinas.
La investigación se enfocó en un fenómeno conocido como “transferencia horizontal de genes”, proceso mediante el cual un organismo incorpora material genético proveniente de otra especie, una vía distinta a la herencia tradicional entre padres e hijos. Aunque este mecanismo ha sido descrito en diversos organismos, aún existían importantes interrogantes sobre cómo estos genes se integran, regulan y contribuyen al funcionamiento de sus nuevos hospederos.
Para responder estas preguntas, el equipo estudió una región genética denominada “Región B”, presente en algunas cepas de la levadura Saccharomyces cerevisiae, microorganismo ampliamente utilizado en la producción de vino, cerveza, alimentos y bioetanol.
A partir del análisis de 142 genomas obtenidos mediante secuenciación de nueva generación con tecnología Oxford Nanopore, los investigadores identificaron la Región B en 39 cepas, es decir, en cerca de un tercio de los genomas analizados. El estudio permitió demostrar que esta región, adquirida mediante transferencia horizontal desde una especie evolutivamente distante, puede permanecer activa dentro de la levadura receptora y presentar regulación transcripcional por parte del genoma hospedero.
“Pudimos demostrar que esta región posee elementos regulatorios propios, pero que también está regulada por el genoma hospedero. Su contribución funcional depende del contexto genético de cada cepa, pudiendo afectar la tolerancia al estrés oxidativo y la capacidad de las levaduras para adaptarse a ambientes nuevos y desafiantes, así como características asociadas a fermentaciones”, explicó Romero.
El estudio representa uno de los análisis más completos realizados hasta la fecha sobre una región genética transferida horizontalmente en organismos eucariontes, aportando nuevos antecedentes sobre cómo este tipo de transferencia puede contribuir a la diversidad y adaptación de los organismos.
Las proyecciones de este trabajo también podrían tener aplicaciones prácticas. A futuro, el conocimiento generado podría contribuir a la selección de cepas con características específicas utilizadas en procesos industriales.
Actualmente, Andrés Romero realiza un postdoctorado en Francia, donde desarrolla sus investigaciones en el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), en el laboratorio Population Genomics & Complex Traits, dirigido por el Dr. Gianni Liti.
La publicación completa puede revisarse en la revista Molecular Biology and Evolution: https://academic.oup.com/mbe/article/43/8/msag187/8740481
