La investigación se enfocó en un género de arqueas llamado Sulfolobus que prospera a temperaturas extremadamente altas.

Las arqueas, también conocidas como árqueas, son microorganismos unicelulares que pertenecen al grupo de las procariotas, bastante similares a las bacterias en forma y tamaño. Sin embargo, una nueva investigación ha revelado que estas también son similares a los seres humanos en su organización cromosómica.

Las arqueas comprenden uno de los tres dominios de la vida en la Tierra y un reino también. Se encuentran en casi todas las cosas, incluido el cuerpo de los humanos, pero a pesar de ello, no son un tipo de organismo del que se hable con frecuencia.

Stephen Bell, profesor de biología y presidente del Departamento de Bioquímica Molecular y Celular de la Facultad de Artes y Ciencias de IU Bloomington, dirigió la investigación, señala que estos hallazgos son de vital importancia. Con esta similitud, las arqueas podrían ser útiles para investigaciones sobre enfermedades humanas relacionadas con errores en la expresión de genes celulares, como el cáncer.

“Las células humanas son horriblemente complejas, y comprender las reglas que rigen el plegamiento del ADN es extremadamente difícil. La simplicidad de las arqueas significa que tienen el potencial de ser un modelo excelente para ayudar a comprender los procesos celulares fundamentalmente relacionados, pero mucho más complicados, en los humanos”.

Organismos simples pero similares a los humanos

Para esta investigación, se escogió un género de arqueas llamado Sulfolobus, que puede resistir temperaturas extremadamente altas y los hace prospectos ideales para experimentos científicos. Estos también se encuentran en todo el mundo, pero son abundantes en lugares como el volcán en el Monte St. Helen y las aguas termales en el Parque Nacional de Yellowstone.

La peste existió durante milenios antes de que las epidemias se extendieran
Sulfolobus. Cada célula está delineada en rojo. El ADN está teñido de azul. Crédito: Stephen Bell, Universidad de Indiana.

Los investigadores encontraron que había una similitud significativa en el ADN de los humanos y las arqueas como consecuencia de que ciertos genes se activaran o desactivaran según la forma en que se pliegan.

“La agrupación inexacta, o ‘plegamiento’ del ADN puede hacer que el gen equivocado se active o desactive. Los estudios han demostrado que activar o desactivar los genes incorrectos durante el crecimiento celular en humanos puede conducir a cambios en la expresión génica que en última instancia pueden ser cancerígenos”.

Lo más resaltante de esta similitud es cómo el ADN se organiza en grupos (o “compartimientos discretos”) en función de su función. “Cuando vimos por primera vez los patrones de interacción del ADN de las arqueas, nos sorprendió. Se parecía a lo que se ha visto con el ADN humano“, declara Bell.

Por primera vez, un estudio se enfoca en estudiar la organización de los cromosomas de las arqueas, y el hallazgo fue bastante curioso. Pero también fue pionero en describir la proteína utilizada para ensamblar el ADN de las arqueas durante el crecimiento celular el cual fue denominado como “coalescina”.

El autor explica que las células humanas son “horriblemente complejas” lo que dificulta la comprensión de la forma en que se pliega el ADN. En cambio, las arqueas, organismos unicelulares que resultaron ser tan similares, son bastante simples y pueden ayudar a entender los procesos celulares en los humanos.

Referencia:

Physical and Functional Compartmentalization of Archaeal Chromosomes. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.08.036

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