Secuenciado el genoma del alga marrón

La secuenciación del alga marrón permitirá comprender mejor el origen de la multicelularidad, de la fotosíntesis y de las plantas terrestres.

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Como homocéntricos que somos, el ser humano se fija más en las líneas evolutivas que más le atañen, que más cercanas a nosotros se encuentran. De este modo, hablamos de la explosión del Cámbrico, o del árbol filogenético animal, porque los animales están más cerca de nosotros. Pero hay otra rama, la vegetal, que es imprescindible para la vida en la Tierra y acerca de la cual no se habla mucho o no llegan muchas noticias sobre ella, tanto desde el punto de vista Paleontológico como de otros.

Pero las plantas, aunque son seres inanimados, sufrieron procesos evolutivos tan complejos o más que el de los animales y permitieron a su vez la evolución de éstos. En un momento dado, por ejemplo, surgieron las plantas con flores. Antes de eso hubo los bosques del Carbonífero, que alimentaron nuestra revolución industrial, la revolución del Devónico, las plantas con semillas, la conquista de la tierra firme y los vegetales multicelulares. Este desarrollo y evolución de las plantas multicelulares, paralelo al de los animales multicelulares, es de lo que nos vamos a ocupar en esta noticia.

Ahora, un equipo internacional compuesto por 100 científicos y técnicos ha realizado, en un trabajo que ha durado cinco años, la primera secuenciación del genoma del alga marrón. Con este logro se da un paso adelante en la comprensión de dos prerrequisitos clave para la vida compleja en la Tierra: la fotosíntesis y la multicelularidad.

Se ha secuenciado, en concreto, el genoma del alga Ectocarpus siliculosus, un alga marrón de unos 20 cm de largo que vive a lo largo de la línea de costa a latitudes templadas. Los investigadores analizaron 214 millones de bases distribuidas en 16.000 genes.

Klaus Valentin y Bank Beszteri del Instituto Alfred Wegener para Investigación Polar y Marina, han estado involucrados en el proyecto desde que este se planeó en 2005. Valentin está particularmente interesado en por qué el mundo se ha desarrollado hasta lo que conocemos hoy en día. Durante la historia biológica del planeta la vida multicelular compleja evolucionó desde organismos unicelulares a lo largo de cinco caminos independientes: animales, plantas, hongos, algas rojas y algas marrones. Los científicos evolutivos se propusieron la meta de descodificar los genomas de representantes de cada uno de estas líneas evolutivas y comparar la información genética entre sí. Una de estas metas se ha conseguido con la secuenciación del genoma del alga marrón. La descodificación del alga roja también se ha completado y ahora están evaluando los datos para una futura comparación genética.

En el genoma de Ectocarpus siliculosus han podido encontrar genes correspondientes a quinasas y factores de transporte y trascripción, genes que son comunes en las plantas terrestres y que se sospecha juegan un papel importante en el origen de los organismos multicelulares.

Esta secuenciación es además un hito en el esfuerzo por reconstruir la evolución de la fotosíntesis. Sabemos que los primeros organismos que inventaron la fotosíntesis, hace unos 3800 millones de años, fueron las cianobacterias. Las algas rojas y verdes desarrollaron esta habilidad después de que lo hicieran las cianobacterias, mediante la captura cianobacterias y el desarrollo de endosimbiosis, situación que beneficiaba a ambas partes y que produjo una ventaja competitiva en los océanos primitivos.

Se creía que las algas marrones surgieron de la fusión una célula no fotosintética transparente con una célula de alga roja. Pero en un proyecto previo sobre diatomeas se descubrió que las algas marrones aparecieron a partir de la fusión de algas verdes con lagas rojas refutando la hipótesis anterior.

En el genoma del alga roja han encontrado una alta proporción de genes característicos de las algas verdes incluyendo quinasas y factores de transporte propios de las plantas terrestres, como se ha mencionado antes.

Desde el punto de vista ecológico, sin embargo, las algas marrones son también un objeto de estudio excitante. En las costas rocosas de las regiones polares y templadas su papel es similar al de los bosques en tierra firme. Algunas especies alcanzan los 160 metros de longitud. Estos bosques submarinos no solamente son un hábitat importante para la fauna marina, sino que además, en zonas de fuertes mareas, se secan durante horas, revelando una increíble tolerancia a este tipo de estrés. En un mundo metido de lleno en el cambio climático es interesante saber cómo estas algas se adaptan a los rayos ultravioletas y al aumento de temperatura. Saber cómo se adaptan a condiciones de vida cambiantes es uno de los aspectos de la investigación sobre bosques oceánicos que realiza el Instituto Alfred Wegener.

Además, las algas marrones, evolutivamente hablando, son mucho más antiguas que las plantas terrestres. Tienen propiedades metabólicas múltiples que casi no han sido estudiadas. Una mejor comprensión de estas propiedades a nivel genético podría dar lugar a nuevos productos y tecnologías.