Cuando los seres vivos mueren, sus moléculas orgánicas se
descomponen y su DNA se libera al ambiente. El suelo está repleto de fragmentos
de DNA. Las bacterias del suelo degradan ese DNA y lo emplean como alimento. Es
el ciclo de la vida. Pero las bacterias no solo lo usan como nutriente si no
que también lo pueden incorporar en su propio genoma. Este mecanismo de transferencia genética horizontal es la
forma natural por la que algunas bacterias pueden incorporar pequeños fragmentos
de DNA del exterior en su propio genoma. Es lo que se denomina la transformación bacteriana. Estos pequeños fragmentos de DNA, de unos pocos pares
de bases, pueden permanecer en el ambiente durante más de medio millón de años.
Ahora, un grupo de investigadores europeos han demostrado
que algunas bacterias pueden incorporar en su genoma pequeños fragmentos de DNA
de hace miles de años, en concreto DNA de mamuts ya extinguidos. Para
demostrarlo han extraído el DNA de un hueso de mamut (Mammuthus primigenius) de hace 43.000 años, lo han purificado y lo
han mezclado con Acinetobacter baylyi,
una bacteria Gram negativa que vive en suelo. Aunque Acinetobacter baylyi no suele asociarse a infecciones humanas,
otros Acinetobacter son una
importante fuente de infección en los hospitales para los pacientes inmunocomprometidos
y pueden ser multirresistente a los antibióticos.
El trabajo demuestra que la bacteria es capaz de incorporar
pequeños fragmentos de DNA, de menos de 20 pares de bases, del mamut mediante
el fenómeno de la transformación natural. Esto no quiere decir que la bacteria
haya incorporado grandes fragmentos de DNA, no se trata de genes de mamut que
se han introducido en el genoma de bacterias, sino de fragmentos muy
pequeñitos. Es como si en un libro (el genoma de la bacteria) incluyéramos
algunas palabras sueltas (pequeños fragmentos), no una página entera (un gen
del mamut).
Lo original de este trabajo no es que sea DNA de mamut, sino
que demuestran que fragmentos de DNA antiguo de animales extinguidos puede
volver a entrar en un ser vivo e incluso influir en la evolución del mismo.
Esto abre además la posibilidad de intercambiar DNA que tenga varios cientos de
miles de años de antigüedad. Hasta ahora sabíamos que el DNA ambiental podría
ser empleado por las bacterias como alimento. Ahora vemos que puede también
incorporarse en su propio genoma y quizá afectar a la evolución de ese
microorganismo.
Las bacterias por tanto pueden incorporar en su genoma
pequeños fragmentos de DNA que estén en el ambiente, incluso DNA de animales
que se extinguieron hace miles de años. Quizá en el futuro tu propio DNA pase a
ser parte del genoma de una bacteria e influya en la evolución de ese microbio.
Apasionante!. Se cierra así el ciclo de la vida!
La transformación bacteriana
consiste en la absorción de material genético (DNA) del exterior que puede
degradarse en el interior de la bacteria o incorporarse en su propio genoma. El
ADN se encuentra en el ambiente y se introduce a través de la membrana de
bacteria. La transformación ocurre de forma natural en algunas bacterias,
aunque también se puede realizarse por medios artificiales en el laboratorio.
Overballe-Petersen S, et al. (2013). Bacterial natural transformation by highly fragmented and damaged DNA. Proc Natl Acad Sci USA (Nov 18) DOI: 10.1073/pnas.1315278110
