Descubren genes previos al origen de toda la vida conocida

El último ancestro común universal (LUCA) de todos los organismos vivos surgió aproximadamente hace 4.200 millones de años: ahora, los científicos han descubierto genes previos a ese organismo, e intentan desentrañar sus misterios. El trabajo abre nuevas posibilidades para investigar cómo eran las primeras células.

Una investigación publicada en la revista Cell Genomics y liderada por el Oberlin College, en Estados Unidos, junto a colaboradores del MIT y la Universidad de Wisconsin–Madison, plantea que existen familias génicas cuya duplicación ocurrió antes del último ancestro común de todos los seres vivos (LUCA), ofreciendo así una ventana hacia etapas anteriores del desarrollo de la vida.

Los autores identificaron genes emparentados que aparecen en más de una copia en gran parte de los genomas modernos, y que conservan señales moleculares de eventos evolutivos muy antiguos, previos al ancestro común universal. Vale recordar que LUCA apareció hace alrededor de 4.200 millones de años.

Evolución celular temprana y previa a LUCA

Los investigadores combinaron filogenética clásica con nuevas herramientas computacionales que incluyeron Inteligencia Artificial (IA), para identificar y validar estas familias génicas antiguas. Hallaron ejemplos verdaderamente universales de duplicaciones más recientes o de casos de transferencia horizontal, de acuerdo a una nota de prensa.

Al mismo tiempo, el equipo reconstruyó versiones ancestrales de varias proteínas pertenecientes a esas familias y las evaluó experimentalmente. En ensayos funcionales, una proteína ancestral mostró capacidad para asociarse a membranas e interactuar con la maquinaria de síntesis proteica, un dato que sugiere que funciones como la inserción de proteínas en membranas y el transporte molecular podrían haber aparecido muy temprano en la evolución celular.

La evidencia funcional complementa las señales filogenéticas y fortalece la hipótesis de rasgos celulares primordiales. Los avances en inteligencia artificial y en hardware optimizado han sido fundamentales para detectar señales evolutivas débiles, que antes pasaban desapercibidas.

Hacia el origen profundo de la vida sobre la Tierra

Según los investigadores, seguir la pista de estas duplicaciones transforma preguntas abstractas sobre los orígenes de la vida en hipótesis comprobables, que pueden verificarse en el laboratorio mediante reconstrucción molecular y ensayos funcionales.

Sin embargo, como la interpretación de señales profundas puede verse afectada por pérdidas génicas, transferencias laterales y convergencias evolutivas, es crucial replicar resultados, ampliar el muestreo taxonómico y emplear múltiples líneas de evidencia antes de efectuar conclusiones definitivas.

Más allá de esto, la estrategia ofrece una ruta prometedora para explorar la etapa pre-LUCA de la biología y enlazar paleobiología, bioinformática y biología experimental, en la búsqueda por comprender cómo surgieron las primeras células. Los hallazgos aportan nuevas herramientas para recrear y validar escenarios sobre el origen de la vida: estos fósiles moleculares, conservados a lo largo de miles de millones de años, permiten imaginar cómo las primeras células resolvieron problemas esenciales y lograron continuar su desarrollo.