1. Transferencia de genes horizontales (HGT):
* HGT es una gran fuerza impulsora en la evolución procariota, lo que permite la rápida adquisición de nuevos genes y funcionalidades.
* Los sistemas de señalización podrían haberse originado a partir de la transferencia de genes que codifican las moléculas de señalización y sus receptores de otros procariotas.
* Esto puede explicar la diversidad y la complejidad de los sistemas de señalización observados en diferentes linajes procariotas.
2. Duplicación y diversificación de genes:
* Los eventos de duplicación de genes crean copias redundantes de genes, que luego pueden evolucionar de forma independiente.
* Una copia puede conservar su función original, mientras que la otra puede evolucionar para mediar nuevas funciones, incluida la señalización.
* Este proceso puede conducir al desarrollo de vías de señalización especializadas dentro de una especie.
3. Valor adaptativo:
* Los sistemas de señalización proporcionan una clara ventaja a los procariotas al permitirles:
* Comportamiento de coordenadas: Habilite la acción colectiva, como la formación de biopelículas, la detección de quórum y el movimiento coordinado.
* Responda a los cambios ambientales: La disponibilidad de nutrientes sensoriales, las condiciones de estrés y la presencia de competidores.
* Comuníquese con otras especies: Por ejemplo, algunas bacterias usan moléculas de señalización para comunicarse con los organismos del huésped.
* Estas ventajas habrían impulsado la selección y preservación de los sistemas de señalización a lo largo del tiempo.
4. Orígenes antiguos:
* Algunos sistemas de señalización pueden ser restos de procesos celulares antiguos que son anteriores a la divergencia de procariotas y eucariotas.
* Estos sistemas podrían haber servido originalmente como mecanismos de señalización internos dentro de la célula y luego evolucionado para mediar la comunicación entre las células.
5. Evolución modular:
* Los sistemas de señalización a menudo están compuestos de componentes modulares, como moléculas de señalización, receptores y vías de señalización aguas abajo.
* Estos módulos se pueden combinar y recombinarse de diferentes maneras, lo que lleva a la evolución de redes de señalización diversas y complejas.
Persistencia de los sistemas de señalización de células a células:
* Una vez establecidos, es probable que los sistemas de señalización persistan debido a sus ventajas adaptativas.
* Las mutaciones y las presiones de selección pueden refinar aún más estos sistemas, lo que lleva a mecanismos de señalización más eficientes y específicos.
* Además, los sistemas de señalización se pueden cooptar para nuevas funciones, extendiendo su influencia más allá de su papel inicial.
Investigación en curso:
El estudio de la señalización de células a células procariotas es un área activa de investigación. Las nuevas ideas están constantemente surgiendo sobre la evolución, la diversidad y la función de estos sistemas. Técnicas como la genómica comparativa, la metagenómica y la evolución experimental están proporcionando datos valiosos para comprender los mecanismos detrás de su origen y persistencia.
