La fagocitosis es un proceso biológico fundamental que es crucial para diversas funciones, incluida la inmunidad y la absorción de nutrientes. Está muy extendido en diferentes organismos, pero su presencia o ausencia puede variar incluso entre especies estrechamente relacionadas. Por lo tanto, comprender los orígenes evolutivos y los impulsores de la fagocitosis es esencial para comprender la diversidad de la vida.
El nuevo modelo, desarrollado por investigadores de la Universidad de California en San Diego, proporciona una poderosa herramienta para explorar este tema. Combina técnicas de aprendizaje automático con análisis evolutivos para identificar factores clave asociados con la fagocitosis en una amplia gama de organismos.
Para entrenar el modelo, los investigadores utilizaron un conjunto de datos de más de 2500 organismos, incluidas bacterias, arqueas, protistas y animales. Extrajeron información genética, bioquímica y fenotípica de cada organismo y utilizaron algoritmos de aprendizaje automático para identificar patrones y características asociados con la fagocitosis.
El modelo predijo con éxito la presencia o ausencia de fagocitosis en diferentes organismos con gran precisión. También reveló eventos evolutivos clave y adaptaciones asociadas con la aparición y diversificación de la fagocitosis.
Los investigadores identificaron un conjunto de 10 proteínas y 10 genes que están fuertemente asociados con la fagocitosis. Estas proteínas participan en diversos procesos celulares, como la remodelación de membranas, la dinámica del citoesqueleto y las vías de señalización. Los genes participan principalmente en la regulación de la expresión de proteínas relacionadas con la fagocitosis.
El modelo predice que la fagocitosis evolucionó de forma independiente en diferentes linajes, incluidos bacterias, arqueas, protistas y animales. Esto sugiere que la fagocitosis surgió como resultado de una evolución convergente, impulsada por sus beneficios potenciales para la absorción de nutrientes y la defensa contra patógenos.
En general, el nuevo modelo informático proporciona una herramienta valiosa para estudiar la evolución y diversidad de la fagocitosis. Puede ayudar a identificar organismos fagocíticos potenciales, guiar investigaciones experimentales y arrojar luz sobre la historia evolutiva más amplia de este proceso biológico crucial.
