Las cucarachas llevan millones de años incorporando genes ajenos para sobrevivir

Un equipo de investigadores de la Universidad de Sídney ha descubierto que la extraordinaria resistencia de las cucarachas está relacionada con la incorporación de fragmentos del genoma de una bacteria endosimbionte, Blattabacterium cuenoti, mediante transferencia génica horizontal (HGT). El estudio, publicado recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), revela que estas inserciones genéticas se han acumulado durante millones de años y podrían haber contribuido a la adaptación y supervivencia de estos insectos.

¿Qué descubrieron los científicos?

Analizando los genomas completos de 18 especies de cucarachas y termitas, los investigadores identificaron un total de 40 485 fragmentos de ADN bacteriano. La cantidad de inserciones varía según la especie, oscilando entre 93 y 4 900 fragmentos por genoma. Estos valores superan con creces los registros anteriores de HGT en eucariotas, que rara vez superaban los 300 eventos.

Características de los fragmentos

• Los fragmentos forman inserciones quiméricas compuestas por hasta nueve segmentos cortos provenientes de distintas regiones del genoma bacteriano.
• Algunos de ellos han permanecido en el ADN de las cucarachas durante al menos 28,7 millones de años, lo que sugiere una posible función biológica.
• Los autores del estudio describen este fenómeno como una “transferencia génica horizontal generalizada” en genomas eucariotas, con potenciales repercusiones en la adaptación y especiación.

Los científicos señalan que, aunque la mayoría de las inserciones podrían ser neutras o incluso ligeramente perjudiciales, la persistencia a lo largo de decenas de millones de años indica que al menos algunas podrían haber adquirido una función útil, ya sea dentro de genes codificantes o en regiones intergénicas.

Transferencia génica horizontal: una breve explicación

Normalmente, los genes se transmiten de padres a hijos de forma vertical. En cambio, la HGT ocurre cuando material genético se transfiere entre organismos de diferentes especies que están en estrecho contacto. Este proceso es común entre bacterias, pero se consideraba raro en organismos multicelulares. En el caso de las cucarachas, los fragmentos de B. cuenoti se han integrado en el genoma del insecto, dotándolo de nuevas capacidades moleculares que de otro modo no poseería.

Implicaciones y futuros pasos

El hallazgo sugiere que muchos otros animales podrían mantener relaciones simbióticas con bacterias que facilitan la adquisición de genes ajenos, ampliando la escala conocida de la HGT en la naturaleza. Los próximos estudios se enfocarán en determinar si alguno de los 40 485 fragmentos posee una función específica y cómo estas inserciones influyen en la biología de las cucarachas y de otros invertebrados que albergan endosimbiontes obligados.

En palabras de los autores, “la transferencia horizontal generalizada de material genético procariota a eucariotas abre una nueva dimensión en la comprensión de la evolución de los genomas y de los mecanismos de adaptación a entornos cambiantes”.

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