¿Es Lynn Margulis lamarckista?

En su libro "Acquiring genomes" en la página 41 de su edición en inglés dice: "Lamarck was correct: Acquired traits can be inherited not as traits but as genomes" (Lamarck estaba en lo cierto: los caracteres adquiridos se pueden heredar, no como caracteres sino como genomas).Una frase como esta justificaría un libro por si solo razonando detenidamente cada una de las implicaciones de tal aseveración. En cambio Margulis, una página más adelante, se mete en un nuevo charco hablando de algo tan "New Age" como la "Nueva Termodinámica".

Hay libros muy interesante de esta autora. Éste desgraciadamente no está entre ellos.

Si, a Margulis le gustan las frases rotundas, a veces peca de demagoga en su defensa de la teoría de la simbiogénesis. En este libro está más desatada que nunca. Obvia la prudencia para ir directa al grano. Hay que reconocerle, sin embargo, la valentía de exponerse de tal manera en un océano lleno de biólogos evolutivos dispuestos a la dentellada fácil a quien no se someta a la norma. Muchas de sus aseveraciones son precipitadas, pero tengo que decir que soy un gran fan de Lynn Margulis. Margulis que muchas de las incoherencias que encontraba en la biología después de sus explicaciones encajasen como si de una partida de Tetris se tratase. Una de las biólogas que más me han influido y más han abierto mi apetito por la biología.

Sin embargo, como científica, está obligada a diferenciar lo que son especulaciones de lo que son hechos probados. Y este es un error que mantiene durante todo este libro: confundir sus deseos con el hecho científico. Y esto es algo imperdonable.En lineas generales me gusta su pensamiento, creo que va por buen camino, pero hablo de gustar y de creer. La elección de estos verbos indica que nos movemos en terrenos conjeturales e hipotéticos.

Estoy todavía en la página67 del libro y tengo que reconocer que hay párrafos que me desagradan profundamente como cuando dice: "Natural selection does not generate new forms, it does not innovate or produce. As its name implies, it only selects from among that which has already been created". La pregunta salta inmediata: "So what?". Este es un falso razonamiento engañoso que podría haberse sacado de alguno de los libros creacionistas. Unas lineas más adelante dice: The simple but important assertion made in this chapter is that the natural selector is Gaia". WTF?

Os dejo el enlace a una página del blog Paleofreak en donde se pueden leer más críticas. Ojo a los comentarios que tienen sustancia.

Lynn Margulis ha sido muy controvertida a veces y con razón. Eso no quita que algunas de sus ideas sean muy inspiradoras y por eso valiosas.

Las bacterias oceánicas viven mejor con genomas más simples

El genoma de las bacterias que habitan la capa superficial del mar hasta los 200 metros de profundidad es más sencillo que el de aquellas cultivables en laboratorio, según se desprende de una investigación en la que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). El artículo, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), revela que las cadenas de ADN de los genomas más representativos del océano presentan menos duplicidad de genes, menos genes no codificantes y menor contenido de las bases nitrogenadas guanina y citosina.
Mientras que las especies cultivables de bacterioplancton marino presentan un 48,5% de bases guanina y citosina en su genoma, el de las analizadas por la investigación sólo alcanza el 37,9% de ellas. Del mismo modo, los genomas cultivados suelen ser hasta el doble de grandes que los de las bacterias de vida libre analizadas por la investigación.
Según el artículo, “esta simplificación genética podría deberse a un mecanismo primario para adaptarse a las condiciones oceánicas de escasos nutrientes”. La investigadora en el Instituto de Ciencias del Mar del CSIC Silvia Acinas explica: “La simplificación del genoma supone un ahorro de energía que puede ser reinvertida en otros procesos esenciales de la célula como la nutrición”.
Dado que sólo apenas el 1% de las bacterias del mar son capaces de crecer en un laboratorio, la investigadora del CSIC considera que “la visión genómica y funcional de las bacterias marinas existente hasta la fecha estaba totalmente sesgada debido a que la información previa acumulada sólo se desprendía de las especies aisladas en cultivo”. Este problema ha podido ser resuelto gracias al uso de nuevas técnicas de separación de células a nivel individual a partir de muestras ambientales y de secuenciación masiva.
Acinas considera “sorprendente cómo los genomas bacterianos han reducido sus tamaños y se han especializado metabólicamente de formas muy diversas a las condiciones que podrían ser adversas para el crecimiento de los microrganismos en el océano”. Este proceso ha dado lugar a una menor versatilidad metabólica a cambio de una mayor especialización funcional. Se observa, por ejemplo, que dichos organismos presentan menor flexibilidad fisiológica frente a una mayor especialización en el uso de recursos.
El hogar de cada bacteria
Dado que el océano es un ecosistema sin barreras, Acinas explica: “Hasta ahora se había pensado que las bacterias marinas no presentaban patrones biogeográficos porque pueden dispersarse globalmente”. No obstante, este estudio, basado en la información completa del genoma de la bacteria, se suma a resultados previamente publicados y confirma que las bacterias de la superficie oceánica sí están sujetas a un determinado patrón de distribución.
De las muestras analizadas extraídas de aguas del Golfo de Maine, el Mar Mediterráneo y de giros subtropicales del Pacífico Norte, el Pacífico Sur y el Océano Atlántico, se desprende que su presencia en una u otra región está determinada fundamentalmente por la temperatura y la latitud. Este fenómeno pone de manifiesto que dichos organismos están sujetos a una adaptación local en función de las condiciones medioambientales.
Las bacterias marinas tienen una función primordial en los ciclos biogeoquímicos del océano y son la base piramidal de la cadena trófica. Por ello, Acinas considera que “para tener un conocimiento real del papel que realizan en su ambiente es imprescindible conocer la secuencia de su genoma”.
Esta investigación internacional ha contado, además, con la colaboración de otros dos investigadores españoles, José González y Manuel Martínez García, pertenecientes a la Universidad de la Laguna y a la Universidad de Alicante respectivamente.

• Brandon K. Swana et al. Prevalent genome streamlining and latitudinal divergence of planktonic bacteria in the surface ocean. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.1304246110

Cientos de bacterias viven en la leche materna

Haced clic para oír el podcast.

Ilustración de Mikel Urmeneta

Proyecto ENCODE: Genómica más allá de los genes

ENCODE significa "Enciclopedia de elementos de ADN". Este proyecto que ya dura una década y que ha costado 288 millones de dólares ha dado sus frutos el pasado septiembre en forma de más de 30 artículos científicos que muestran que el genoma humano es bastante más complejo de lo que parecía.

El proyecto ENCODE se basa sobre el proyecto Genoma que descifró el orden de los elementos que componen nuestro ADN. La sorpresa del proyecto Genoma fue que sólo el 2% del genoma eran genes. Al resto, es decir, al 98% del ADN se le llamó basura. En el proyecto ENCODE se ha examinado no solo los genes sino también ese 98% de ADN basura. Los resultados muestran que ese ADN basura juega un papel importantísimo ayudando a activar y desactivar genes. Los investigadores han precisado  cientos de miles de lugares de anclaje de proteínas que influenciarían la actividad genética, también varios miles de fragmentos de ADN que codificarían para diferentes tipos de ARN y muchos lugares con modificaciones químicas que sirven para silenciar fragmentos de nuestros cromosomas. La conclusión es que al menos el 80% de nuestro ADN es bioquímicamente activo. Toda esta información servirá como una hoja de ruta para que los investigadores intenten entender cómo están controlados los genes. Ciertos grupos de investigación ya han utilizado estos datos para clarificar factores de riesgo genético para distintas enfermedades como la esclerosis múltiple y la enfermedad de Crohn.

El pasado septiembre cuando estos artículos científicos fueron publicados, los medios de comunicación se hicieron eco de la manera en que lo suelen hacer: buscando el impacto. "New York Times" saludó estos trabajos como "fuente de recursos maravillosa" y "gran descubrimiento científico y médico" con inmensas aplicaciones para la salud humana. El periódico londinense "The Guardian" lo definió como "el salto más importante en el entendimiento de la manera en que funciona el ADN desde la secuenciación del genoma humano". Al mismo tiempo varios científicos en la blogosfera llamaron exagerados a estos medios de comunicación generalistas por magnificar los logros de este programa. Por ejemplo ENCODE informó que el 76% del ADN se transcribe al ARN, el cual no va más allá traduciéndose en proteínas. Varios ARN se localizan en diferentes compartimentos celulares como si ellos tuviesen una dirección fija en donde ellos realizarían su función dentro de la célula. Los críticos sostienen que ya se sabían que había un montón de ARN que se producía sin ninguna función aparente. O por ejemplo el caso del investigador que ha informado de 3.9 millones de regiones para el anclaje de proteínas (los llamados factores de transcripción) en el genoma  de 349 tipos de líneas celulares distintas, bien, pero que no estaba claro cuanto de esos sitios de unión eran funcionales, es decir, que si servían para algo. En este punto hay que recordar que la ciencia es así, todo tiene que estar bien atado y no vale para nada dar sólo información descriptiva, eso queda para los científicos del siglo XIX.

A pesar de estas críticas el proyecto ENCODE ha logrado un hito en la percepción que ahora tenemos de nuestro genoma. Lo que queda ahora es combinar estos datos con los de otro proyecto de investigación gigante, el Proyecto de los 1000 genomas, es decir, la secuenciación de 1000 individuos repartidos por todo el mundo. Al hacer esto se ha visto que el 8% de nuestro ADN, es decir, nuestro como población humana, tiene muy poca variación entre individuos. Esto es una prueba muy importante de cuan esenciales son estas regiones génicas para nuestra evolución. En conjunto ENCODE ha descubierto por primera vez que regiones de ADN funcionales se solapan con el 12% de regiones de ADN responsables de varias enfermedades, sugiriendo que la regulación de los genes y no solamente los genes por si mismos podrían estar en el origen de estas enfermedades.

Lo que queda ahora es que los científicos utilizando esta información realicen experimentos de biología molecular  que certifiquen estas informaciones reveladas por este proyecto. Si todo esto se realiza entonces si que podremos decir que ENCODE es una "fuente de recursos maravillosa" como la calificó el "New York Times".

Notación del genoma de la E. coli de los pepinos

Hoy he leído esta noticia en Público. El título es: La ciencia 2.0 mató a la bacteria 'E.Coli'
Leo la noticia y resulta que el título no se ajusta a la información. Lo único relevante del artículo es que los investigadores chinos que secuenciaron el genoma lo pusieron a disposición de la comunidad de investigadores. Lo que hicieron los investigadores españoles fue hacer la notación del genoma publicado. ¿Cómo se hace esto?. Bien, resulta que hay varios genomas ya publicados de E. coli y otras bacterias afines. Lo único que tienes que hacer es comparar las secuencias del genoma recien publicado con otros que llevan ya tiempo publicados y los genes que se encuentran en ellos se encuentran identificados. Si por ejemplo, una de tus secuencias es un 95% similar a una que ya está publicada y esa secuencia corresponde a un gen conocido, por ejemplo toxina Shiga, entonces lo que haces es decir, que la secuencia X de tu nuevo genoma corresponde con el gen toxina shiga. De ahí a decir que la ciencia 2.0 mató hay un gran trecho. Lo novedoso y noticiable es la rapidez con la que se ha hecho la notación, gracias al 2.0, eso si.

Amparo Latorre, genetista

El genoma más pequeño
Investigadores españoles secuencian el genoma más pequeño de un organismo capaz de dar soporte a la vida celular
Es el de la bacteria 'Buchnera aphidicola", que se encuentra en el pulgón del cedro 'Cinara cedri'




Bacteriocitos en cuyo interior se encuentra la bacteria Carsonella, investigación llevada a cabo en Arizona por científicos norteamericanos
El pulgón del cendro en el que se encuentra la bacteria Buchnera aphidicola
Europa Press / Ideal

12 octubre 2006 - Investigadores españoles del Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva de la Universidad de Valencia han conseguido secuenciar el conjunto de genes más pequeño que se conoce capaz de dar soporte a la vida celular, el de la bacteria 'Buchnera aphidicola'. La investigación, que muestra el proceso evolutivo de este organismo que podría dirigirse a una extinción natural, se publica esta semana en la revista 'Science'.

Genoma de la bacteria Buchnera aphidicola
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Según explicó a Europa Press Amparo Latorre, directora de la investigación, lo más novedoso del estudio es la posibilidad de poder observar un proceso evolutivo en marcha. El genoma secuenciado por los investigadores españoles es un genoma mínimo que puede aportar ideas al intento de construir una célula "mínima".
La investigación, que forma parte de la tesis doctoral de Vicente Pérez Brocal, muestra que la evolución del genoma ha llevado al organismo a perder genes esenciales para su relación de simbiosis con el huésped en el que se aloja, el pulgón del cedro 'Cinara cedri', y que esto puede llevarle a la extinción ya que otros organismos cohabitantes están asumiendo sus funciones.
La relación entre el pulgón 'Cinara cedri' y la bacteria 'Buchnera aphidicola' se inició hace aproximadamente 200 millones de años. En esta relación de simbiosis, un fenómeno biológico muy común en el que las especies se asocian para cooperar y repartir recursos, el pulgón suministra a la bacteria un ambiente estable y, a su vez, la bacteria le suministra nutrientes básicos que éste no puede tomar de su dieta, principalmente aminoácidos esenciales.

Competencia entre bacterias
El pulgón del cedro 'Cinara cedri' contiene, además de 'Buchnera', el endosimbionte primario, un segundo tipo de bacteria simbionte del género 'Serratia'. Comparado con otros genomas secuenciados del género Buchnera, el de 'B. aphidicola BCc' es el más pequeño en longitud y el que contiene menos genes: sólo 362, unos 200 menos que las otras 'Buchneras' y representa el conjunto más pequeño que se conoce capaz de dar soporte a la vida celular.
"El análisis de los genes perdidos nos ha deparado muchas sorpresas, pero quizá la más relevante es que esta bacteria ya no puede sintetizar el aminoácido triptófano, por lo que ya no se lo puede suministrar al pulgón. Es por ello que decimos que está perdiendo su papel en la simbiosis", explica Latorre.
Los investigadores piensan que la segunda bacteria, 'Serratia' está suministrando el triptófano y posiblemente otros metabolitos perdidos en 'Buchnera' no sólo al pulgón, sino a la propia 'Buchnera'. Los análisis evolutivos que los científicos españoles han hecho de los genes que aún se conservan indican que éstos están evolucionando muy rápidamente acumulando muchas mutaciones. "El destino final de 'Buchnera' podría ser la extinción y el reemplazamiento por la otra bacteria", concluye Latorre.

Uno de los principales objetivos que se plantean los investigadores españoles es determinar el genoma de 'Serratia', para ver si, efectivamente esta bacteria está reemplazando a 'Buchnera' o, por el contrario también ha perdida alguna función esencial. En este caso se trataría de un ejemplo de complementación, ya que las dos bacterias se necesitarían para sobrevivir y para cumplir su papel en la simbiosis.
Un objetivo global del grupo de investigadores es tratar de comprender por qué cuando una bacteria de vida libre entra en otro organismo, en este caso un insecto, el resultado final es que se convierta en un parásito, con efectos claramente negativos sobre el hospedador, o en un simbionte, con un efecto beneficioso.

El caso de 'B. aphidicola BCc' es el de una simbiosis en un proceso extremo de reducción. Los científicos se encuentran también estudiando el genoma de un simbionte que ha entrado recientemente en un insecto y que presenta un genoma aún no reducido.

Junto a la investigación de los españoles, la revista 'Science' publica otro estudio dirigido por la Universidad de Arizona en Tucson (Estados Unidos) en el que los investigadores describen la secuencia de otra de estas bacterias simbiontes que viven dentro de otros organismos: la 'Carsonella ruddii'.
El genoma de 'Carsonella ruddii', que vive en insectos que se alimentan de savia, es de unos 160 kilobases de largo. En el genoma de 'Carsonella', que posee muchos genes que se solapan y algo de basura de ADN, faltan muchos genes considerados esenciales para la vida. Los resultados de su análisis genómico sugieren que la bacteria 'Carsonella' podría estar perdiendo su estatus de organismo real y estar convirtiéndose en un componente más de la célula del huésped.

La investigación española ha sido llevada a cabo en el Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva de la Universitat de València, dirigida por la profesora de genética Amparo Latorre y forma parte de la tesis doctoral de Vicente Pérez-Brocal (becario de investigación). El estudio ha sido codirigida por la doctora Rosario Gil (investigadora del programa Ramón y Cajal) y en él han colaborado José Manuel Michelena (profesor de entomología), Francisco J. Silva (profesor de Genética) Andrés Moya (catedrático de Genética y director del Instituto Cavanilles), Araceli Lamelas (Becaria de Investigación), Marina Postigo (técnico de investigación del Centro de Astrobiología) y Silvia Ramos (técnico de investigación del Instituto Cavanilles). El trabajo ha contado con el apoyo del Servicio de Secuenciación de la Universitat de Valéncia.