La evolución talachera

Por Martín Bonfil Olivera

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 6 de noviembre de 2016

El científico francés François Jacob, premio Nobel de medicina en 1965 y uno de los padres de la biología molecular, afirmó en un artículo publicado en 1977 que “la evolución es talachera” (evolution is a tinkerer). (En México, la palabra talacha se usa para referirse a pequeñas reparaciones para autos, pero también a trabajos informales que se realizan sin ayuda de un profesional, frecuentemente usando partes o materiales improvisados; lo que en España se conoce como “bricolaje”, y en Cuba y Colombia como “cacharreo”.)

Más tarde, en su libro El juego de lo posible (1981), Jacob amplió su idea: “A diferencia del ingeniero, la evolución no produce innovaciones desde cero. Trabaja sobre lo que ya existe, transformando un sistema para darle una nueva función, o combinando varios sistemas para producir uno más complejo. (…) El talachero [tinkerer] trabaja con trastos y cachivaches. (…) Como señala Claude Lévi-Strauss, los materiales a disposición del talachero no tienen una función precisa y definida. Cada uno puede ser usado de varias formas distintas. (…) El talachero coge un objeto que por casualidad está en su caja y le da una función inesperada. (…) Este proceso no es muy diferente de lo que hace la evolución cuando transforma una pata en ala, o parte de una mandíbula en los huesos del oído.”

Hoy sabemos que, en efecto, la evolución es una gran improvisadora que reúsa sus materiales para generar nuevos órganos y funciones. Y la moderna biología molecular nos ha mostrado cómo ocurre esto a nivel genético. Pero ahora estamos comenzando a entender que este proceso quizá sea más innovador de lo que creíamos.

La materia prima de la evolución son las mutaciones: los cambios en la información contenida en el ADN que forma los genes. Hay mutaciones pequeñas (el cambio de una letra en un gen) y otras enormes (la pérdida o duplicación de de un fragmento de un cromosoma que puede contener cientos de genes). Normalmente son dañinas, pero el azar hace que muy de vez en cuando alguna mutación dé alguna ventaja al organismo que la presenta, o incluso que adquiera una función totalmente nueva, que surge y luego se va refinando y mejorando por medio de la selección natural.

Duplicación
de un gen

Normalmente, el número de mutaciones dañinas supera astronómicamente a las útiles. Pero la maquinaria celular que se encarga de copiar al ADN, y otros mecanismos, como la invasión por virus, ocasionalmente causan que un gen sea duplicado. Cuando esto ocurre, el gen original puede seguir cumpliendo su función y la copia queda libre para mutar sin causar daño. De este modo, se ha descubierto que la duplicación de genes es una rica fuente de material para el surgimiento de nuevas funciones.

Un caso recientemente reportado fue el del virus WO, que infecta a una las bacterias del género Wolbachia, que a su vez infectan células de animales. Se descubrió que el virus se había apropiado de una copia de un gen de la araña viuda negra que le permite fabricar la latrotoxina, un componente de su veneno que funciona haciendo hoyos en la membrana de las células de sus presas. ¿Para qué le sirve a un virus que vive dentro de una bacteria, que a su vez vive en las células de un animal, el poder fabricar una toxina que perfora células? Quizá para facilitar –especulan los investigadores de la Universidad Vanderbilt en Nashville, Tennessee, que hicieron el descubrimiento– que las copias del virus puedan salir de las células animales y hallar nuevas víctimas que infectar.

Pero también se ha descubierto, en los últimos años, que hay otras posibles fuentes de nuevos genes: la extensas zonas del ADN de muchas especies, incluyendo la humana, que durante años habían sido consideradas “ADN basura”, pues no contienen información para fabricar ninguna proteína. Desde hace tiempo se sabía que este material genético sí cumple una función: regular la actividad de otros genes. Lo que no se sabía, y que está quedando claro con estudios hechos en los hongos microscópicos llamados levaduras, las moscas de la fruta e incluso en humanos, es que a través del corte, pegado y edición de fragmentos de información genética de este tipo de ADN (entre otros mecanismos) pueden surgir genes totalmente nuevos, que no son variaciones de otros genes preexistentes, y que parecen ser funcionales.

Todavía hace falta confirmar estos descubrimientos, y averiguar con más detalle cómo surgen y qué funciones pueden cumplir estos nuevos genes, que representarían una verdadera mina de oro para la evolución. Lo que queda claro es que el genoma de los seres vivos es mucho más flexible y maleable de lo que hasta ahora se pensaba.

En su artículo de 1977, Jacob decía que probabilidad de que surgieran nuevos genes o proteínas a partir de cambios al azar en la información genética era prácticamente cero, y este mecanismo no podría producir nueva información biológica. Por lo visto, la evolución resultó ser un talachero más creativo y original de lo que incluso él imaginaba.
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Contacto: mbonfil@unam.mx

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