Ingeniería genética en el fondo del mar

Algunas especies de peces que viven en aguas muy frías poseen proteínas anticongelantes (AFPs del inglés Antifreeze Proteins), las cuales constituyen un “invento” realmente notable de la Evolución. Estas proteínas son capaces de unirse a los cristales de hielo microscópicos e inhibir su crecimiento. De hecho, proteínas con una función parecida se encuentran en mamíferos y plantas. Las AFPs tienen numerosas aplicaciones potenciales: proteger productos alimenticios de la congelación, impedir el daño por frío a órganos para transplante, tratamiento de la hipotermia… Tal vez la cabeza de Walt Disney se encuentre en estos momentos nadando en una piscina de AFPs.

Parece claro que el hecho de tener el gen que codifica esta proteína puede significar una importante ventaja selectiva. Las ballenas y las focas también pueden vivir en aguas frías pero utilizan una estrategia totalmente distinta: gastan mucha energía para producir calor y tienen una buena capa de grasa como aislamiento. Pero los peces ¡ay! Son animales de “sangre fría” y no pueden hacer lo mismo.

La distribución de las proteínas AFP entre las diferentes especies de peces constituye un verdadero puzzle evolutivo. Por una parte, se ha visto que algunas especies filogenéticamente relacionadas tienen proteínas muy diferentes. Este hecho podría explicarse en función de una rápida evolución de los genes correspondientes como respuesta a las variaciones en el nivel del mar en los últimos 20 millones de años (debida a las glaciaciones). Sin embargo, un equipo canadiense dirigido por Peter Davies ha hecho un descubrimiento sorprendente que no puede explicarse de este modo. Lo que han encontrado estos investigadores es un gen de AFP sumamente parecido en tres especies de peces muy alejadas evolutivamente.

Es imposible que en tres especies diferentes, la evolución llegue a producir un gen con un nivel de parecido tan notable (cerca del 85% de la secuencia). Si se compara el resto de los genes de las mismas tres especies, se observa que las diferencias son por lo general mucho mayores (las detalles técnicos para demostrar esto son un tanto prolijos). La explicación más fácil –y prácticamente segura – es que estas especies han adquirido el gen a partir de otra especie de diferente. Lo que en el argot se denomina transferencia génica horizontal.

La transferencia de genes entre especies distintas es moneda corriente entre las bacterias, sin embargo entre los vertebrados no había sido observado hasta la fecha. Los científicos lo atribuyen al hecho de que la fertilización en los peces es generalmente externa. Por ejemplo, en el arenque (una de las tres especies donde se ha observado el fenómeno), el agua pude volverse turbia durante la época de desove por la abundancia de semen. Es cierto que las DNAsas son también abundantes en el agua de mar. De manera, que en determinadas épocas estas aguas pueden estar rebosantes de fragmentos de DNA. Es posible que algún fragmento se “cuele” en el interior de un huevo fertilizado de otra especie distinta. En la inmensa mayoría de los casos, el DNA foráneo será eliminado, pero ocasionalmente podría integrarse en el genoma. De nuevo, en la inmensa mayoría de los casos la adquisición de un fragmento aleatorio de DNA no tendrá ninguna o casi ninguna influencia sobre el organismo receptor. Pero si se trata de una proteína anticongelante, la cosa cambia. La presencia de este gen puede proporcionar una gran ventaja: la posibilidad de colonizar aguas frías.

Ingeniería genética «natural» en el fondo del mar.

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