Hallan en el barro una misteriosa secuencia de ADN que desconcierta a los científicos

Bautizada como Borg, los humanoides que asimilan a sus víctimas en la serie Star Trek, la secuencia es capaz de 'absorber' genes de otros microbios

La misteriosa secuencia genética parece estar relacionada con las arqueas

20/07/2021 a las 13:31h.

Algo muy extraño ha aparecido en California. En el mismísimo patio trasero de su casa, la geomicrobióloga Jill Banfield, de la Universidad de California en Berkeley encontró, mientras experimentaba tratando de obtener muestras de ADN del barro, un extraño cromosoma lineal que era capaz de ... 'absorber' genes de varios tipos de los microbios de su entorno . En honor a 'Star Trek', su hijo propuso para el extraño material genético el nombre de 'Borg' , las extrañas criaturas mitad orgánicas y mitad sintéticas que en la popular serie de ciencia ficción se dedican a asimilar a sus víctimas.

Lo cierto es que algo así resulta, cuando menos, muy raro de ver. La investigadora cree que podría tratarse de parte del genoma de un virus, o quizá del de una extraña bacteria, o puede incluso que se trate de una pieza aislada de ADN que solo existe fuera de las células. Sea lo que fuere, se trata de algo extremadamente desconcertante y fuera de lo común . El hallazgo, que ha sido recogido por 'Nature' , aparece en un artículo que aún debe ser revisado por pares y que puede encontrarse en el servidor de prepublicaciones bioRxiv .

No es la primera vez que los científicos encuentran 'piezas sueltas' de ADN flotando libremente fuera de los cromosomas que forman el genoma de un organismo. Se han visto, por ejemplo, pequeños bucles, llamados plásmidos, que existen dentro de los microbios y que transportan genes que pueden hacer que diferentes tipos de bacterias se vuelvan inmunes a los antibióticos.

Pero Banfield no estaba buscando piezas de ADN capaces de moverse entre organismos. Lo que ella y su equipo trataban de encontrar en el barro eran virus con la capacidad de infectar a las arqueas, un tipo de microorganismo que suele vivir en lugares en los que no hay oxígeno. La idea era cavar hasta un metro de profundidad en el barro y recolectar muestras que pudieran albergar tanto a las arqueas como a los virus que podían infectarlas.

Más tarde, los investigadores planeaban secuenciar cada tramo del ADN hallado en las muestras y usar sofisticados programas informáticos para buscar secuencias que coincidieran con las de los virus que andaban buscando.

"Empezamos con un trozo de barro y unos 10.000 millones de fragmentos de ADN", explica Banfield. La muestra, tomada del lodo de su propio patio trasero, tenía un millón de pares de bases de largo y contenía un tramo de ADN repleto de genes. Más de la mitad de esos genes resultaron ser totalmente nuevos. El extraño tramo de ADN mostraba, además, un singular patrón en la disposición de las bases tanto al principio como al final de la cadena, así como patrones distintivos de ADN repetitivo entre gen y gen y dos lugares a lo largo de la secuencia en los que podía comenzar la duplicación de ADN, lo que significa que los 'Borg' eran capaces de hacer copias de sí mismos. Juntas, todas estas características convencieron al equipo de investigadores de que lo que tenían delante era algo más que una simple mezcla aleatoria de genes.

Tras identificar la primera secuencia Borg, los científicos empezaron a buscar coincidencias en las bases de datos disponibles, para ver si podían encontrar algo similar. Y lo encontraron. Hallaron, por ejemplo, algunas secuencias similares, aunque con variaciones, que habían sido recolectadas en muestras de agua de Colorado. Allí, el primer supuesto Borg apareció aproximadamente a un metro de profundidad y se fue haciendo cada vez más abundante a medida que los científicos profundizaban más. Otras versiones parecidas aparecieron en la descarga de una mina de mercurio en Napa, California, y en el lecho poco profundo del East River, en Colorado.

En total, los científicos encontraron hasta 23 secuencias que podrían ser de Borgs , y 19 que poseían todas las características del que ellos mismos habían recuperado. Según se explica en el artículo, algunos de esos Borg tienen una longitud de hasta un millón de pares de bases. Entre los elementos 'extracromosómicos' previamente conocidos, dice la investigadora, nunca se habían descubierto cadenas tan grandes como estas.

Allí donde han aparecido, los Borg coexistían con el ADN de una arquea llamada Methanoperedens , lo que sugiere que podrían vivir dentro de estos organismos. Sin embargo, y dado que Methanoperedens no se puede cultivar en laboratorio, el equipo no ha podido confirmar sus sospechas. Lo que sí han hecho es descartar la posibilidad de que los Borg procedan de otra clase de microbios, ya que carecen de muchos de los genes necesarios para la vida, o de un virus, que normalmente tienen cromosomas más cortos.

Existe, claro, la posibilidad de que existan virus mucho más grandes que aún no hemos descubierto y que tengan la capacidad de infectar a las arqueas. En ese caso, los Borg podrían ser p artes de ese virus desconocido. Es difícil saberlo y, como se ha dicho, comprobarlo experimentalmente es algo muy difícil. El hallazgo, sin embargo, refuerza la idea de que muchos elementos genéticos son capaces de pasar de un cromosoma a otro, y saltar entre organismos diferentes, lo que facilita que esas criaturas adquieran nuevos genes con los que adaptarse a los cambios de su entorno.

Banfield y sus colegas admiten no saber cómo surgieron estos Borgs, pero esperan que su descubrimiento lleve a otros investigadores a buscarlos en el interior de los microbios que estudian, particularmente entre los que viven en ambientes con poco o ningún oxígeno. Algo que sin duda harán, siempre y cuando la revisión por pares del artículo de Banfield sea favorable y la existencia de los Borg se confirme oficialmente.