Un equipo internacional de investigadores con una contribución central de investigadores del Departamento de Física Biológica de la Universidad Eötvös Loránd (ELTE) ha desentrañado los orígenes evolutivos de animales y hongos.

Los hallazgos, publicados en la revista Nature , demuestran cómo los datos genómicos y los poderosos métodos computacionales permiten a los científicos responder preguntas fundamentales en biología evolutiva que antes eran inaccesibles.

Los científicos siempre han sentido curiosidad por la historia evolutiva de los animales y los hongos:estos dos grupos de organismos multicelulares complejos son a primera vista completamente diferentes, pero de hecho, son primos en el Árbol de la Vida. Los animales y los hongos son miembros de la misma familia extensa, denominada supergrupo eucariota, y están mucho más estrechamente relacionados entre sí que con las plantas. Comprender cómo evolucionaron grupos tan complejos pero contrastantes dentro del mismo supergrupo eucariota ha sido un desafío debido a la falta de un registro fósil detallado de cuando los dos grupos divergieron.

“Para resolver este enigma evolutivo, primero tuvimos que producir datos genómicos de los grupos unicelulares que se ramifican entre animales y hongos en el árbol de la vida”, explica Iñaki Ruiz-Trillo, Investigador Principal y Catedrático de Biología Evolutiva del Instituto de Biología Evolutiva en Barcelona y último autor del artículo.

En lugar de confiar en los fósiles, los autores reconstruyeron la evolución de los dos grupos a partir de la información genética que se encuentra en los genomas de los hongos y los animales que viven hoy. Al combinar los datos genómicos producidos para estos grupos unicelulares junto con los datos genómicos de múltiples especies de animales y hongos, los investigadores reconstruyeron la trayectoria de los cambios genéticos que condujeron al origen de estos dos grupos eucariotas utilizando modelos computacionales sofisticados de cambio genético.

"A nivel metodológico, hay dos factores que están teniendo un gran impacto en el campo de la biología evolutiva. Uno es que actualmente es mucho más fácil producir datos genómicos para cualquier organismo. El segundo es que hoy en día nuestras computadoras pueden ejecutar mucho modelos evolutivos más complejos para analizar estos datos", comentó Gergely J Szöllősi, investigador principal del grupo de investigación ERC GENECLOCKS y profesor asistente en el Departamento de Física Biológica de ELTE y coautor del artículo.

La imagen global que surgió de los análisis es que las diferencias genómicas que vemos hoy entre los animales modernos y los hongos son el resultado de cambios graduales que comenzaron temprano en la evolución. Los resultados de los autores indican que este proceso comenzó inmediatamente después de la divergencia de los ancestros de los dos grupos hace más de mil millones de años.

“Esto nos sorprendió, porque esperábamos que la mayoría de los cambios ocurrieran específicamente en concomitancia con el origen de los animales y los hongos. Lo que vimos en cambio es lo contrario, la mayoría de los cambios en el contenido de genes ocurrieron antes del origen de los dos grupos”, dijo Eduard Ocaña. -Pallarès, investigadora postdoctoral en la universidad ELTE y primera autora.

Según los investigadores, la línea de descendencia que conduce a los animales comenzó a acumular genes que luego se volverían esenciales para la multicelularidad animal. Por el contrario, el linaje que condujo a los hongos modernos experimentó más pérdidas genéticas y cambió su contenido genético hacia funciones metabólicas. Este cambio permitió que los hongos se adaptaran y sobrevivieran en una desconcertante variedad de entornos.

"Mudarme de Barcelona a Hungría y unirme al grupo de investigación ERC GENECLOCKS en ELTE fue la mejor decisión que pude haber tomado desde una perspectiva profesional. Durante mi doctorado en Barcelona, ​​generamos muchos datos genómicos, pero todos estos datos son no tiene sentido a menos que lo analices con los métodos adecuados. Decidí continuar esta investigación en el grupo de Gergely ya que sabía que estaban desarrollando un software de última generación para reconstruir el contenido de genes ancestrales. Esta decisión fue crucial para el éxito del proyecto. " concluyó Eduard Ocaña-Pallarès, investigador postdoctoral del Departamento de Física Biológica de la ELTE.

"Este trabajo es un gran ejemplo de cómo la colaboración en todo el mundo puede impulsar la ciencia y conducir a la excelencia en la investigación", añade Gergely J Szöllősi. + Explora más

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