Nou pas per entendre l’origen dels gens

Imatge: Estructura proteica d’una petita proteïna (stannin)
Font: https://en.wikipedia.org/wiki/File:1zza.png

Com es van crear els blocs bàsics que serveixen per construir qualsevol ésser viu, els gens? És la pregunta que un recent estudi liderat per investigadors del Programa de Recerca en Informàtica Biomèdica, programa conjunt de l’Institut Hospital del Mar d’Investigacions mèdiques (IMIM) i la Universitat Pompeu Fabra (UPF), ha intentat resoldre.El treball, que acaba de publicar la revista Nature Ecology and Evolution, ha permès identificar, mitjançant tècniques de seqüenciació massiva, una gran quantitat de proteïnes noves en el genoma del ratolí. Els gens que codifiquen aquestes proteïnes no es troben en espècies relativament properes, com la rata o els humans, el que indica que s’haurien format en els últims milions d’anys. De fet no s’assemblen a res conegut, pel que es pensa que s’haurien originat de novo a partir de regions del genoma que estaven silenciades.

Igual que els gens coneguts, aquests gens produeixen proteïnes. La diferència és que aquestes proteïnes no són funcionals, sinó que estan ‘de prova’. La majoria d’elles segurament desapareixeran amb el temps, però algunes adquiriran funcions i es mantindran. L’origen d’aquests gens és accidental, a causa de mutacions que s’acumulen constantment en els genomes i que no tenen conseqüències negatives per l’organisme.

Es creu que un procés similar va tenir lloc al principi de la vida. En aquell moment també s’haurien produït moltes proteïnes a l’atzar, algunes de les quals serien l’origen dels gens que ara es troben a multitud d’organismes. Encara que la probabilitat que una proteïna formada a l’atzar acabi tenint una funció útil per l’organisme és molt baixa, l’existència de moltes d’aquestes proteïnes, juntament amb els llargs temps evolutius, ho fan més probable.

“Aquest treball mostra que un procés anàleg a la formació de gens nous que va tenir lloc al principi de la vida continua actiu avui en dia”, explica la Dra. Mar Albà, professora ICREA i coordinadora del Grup d’Investigació en Genòmica Evolutiva de l’IMIM. “Queda molta feina per fer per entendre completament l’impacte dels gens de novo en l’evolució recent, però cada vegada tenim més evidència del fet quetenen un pes important”. El primer signant de l’estudi és Jorge Ruiz-Orera, membre del mateix grup.

Article de referència
Jorge Ruiz-Orera, Pol Grau-Verdaguer, José Luis Villanueva-Cañas, Xavier Messeguer, M.Mar Albà. Translation of neutrally evolving peptides provides a basis for de novo gene evolution. Nature Ecology and Evolution, 19 Jan 2018.