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Borja TosarIgnacio CrespoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetprimer ancestro universal moodyreconstrucción ancestral evolución bichitostrabajo moody colaboradores 2024luca hace unos 4200 millones añosgenoma de luca 27 millones paresproteínas en el genoma de lucamembrana funcional en lucacódigo genético canónico de lucaMoodyJuan Carlos GilRegulinchiDiplodocusIgnacio CrespoBrachiosaurusLucaADN4.000 millones de añosParque JurásicoD-Wave Systems
Reconstrucción ancestral Evolución bichitos
Con
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Juan Carlos Gil resume un trabajo de 2024 de Moody y sus colaboradores, en el que se intenta reconstruir cuándo vivió y cómo era el primer ancestro universal.
…Break en Facebook en el que muchos de los participantes parecían pensar que Luca era una especie de primer ser vivo en la Tierra o algo así; y nada más lejos de la realidad. Luca vivía en un ecosistema complejo y había mucha vida anterior a Luca, pues ese es El resumen de lo que os voy a contar, aunque efectivamente sí, sí, obviamente, aunque hablé bastante largo y tendido en el episodio, lo tenía aquí apuntado: 475, sobre un trabajo que a su vez era de 2024 de Moody, donde Moody y otros colaboradores intentaban reconstruir cuándo vivió y cómo era el primer ancestro universal. Esto de ancestro universal significa que de ahí múltiples ramas evolucionaron y salieron todos los bichitos. todos los seres vivos que conocemos, incluidos nosotros, pero efectivamente habría otros con toda seguridad que no llegaron, su descendencia acabó extinguiéndose por distintos motivos y también había cosas antes que Luca y en eso se intenta adentrar lo que os voy a contar En ese trabajo de Moody en el 2024 databan a Luca en hace unos 4.200 millones de años con un genoma de 2,7 millones de pares que codificaba unas 2.700 proteínas, o sea que no, ya lo dije entonces, no era un bichito de andar por casa, era bastante complejo, tenía ya membrana funcional, tenía un genoma que con toda probabilidad era de ADN, un sistema de traducción a proteínas prácticamente completo con sus ribosomas, El código genético canónico, el de las cuatro Letras de hoy o la quinta en el ARN y las principales proteínas relacionadas, capacidad para sintetizar o al menos interconvertir nucleótidos, aminoácidos y azúcares y también tenía ATP sintasa, la que sirve para fabricar ATP y por tanto gradiente de protones…
Significado #1
Juan Carlos Gil resume un trabajo de 2024 de Moody y sus colaboradores, en el que se intenta reconstruir cuándo vivió y cómo era el primer ancestro universal.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1primer ancestro universal moodyreconstrucción ancestral evolución bichitostrabajo moody colaboradores 2024luca hace unos 4200 millones añosgenoma de luca 27 millones paresproteínas en el genoma de lucamembrana funcional en lucacódigo genético canónico de luca…Break en Facebook en el que muchos de los participantes parecían pensar que Luca era una especie de primer ser vivo en la Tierra o algo así; y nada más lejos de la realidad. Luca vivía en un ecosistema complejo y había mucha vida anterior a Luca, pues ese es El resumen de lo que os voy a contar, aunque efectivamente sí, sí, obviamente, aunque hablé bastante largo y tendido en el episodio, lo tenía aquí apuntado: 475, sobre un trabajo que a su vez era de 2024 de Moody, donde Moody y otros colaboradores intentaban reconstruir cuándo vivió y cómo era el primer ancestro universal. Esto de ancestro universal significa que de ahí múltiples ramas evolucionaron y salieron todos los bichitos. todos los seres vivos que conocemos, incluidos nosotros, pero efectivamente habría otros con toda seguridad que no llegaron, su descendencia acabó extinguiéndose por distintos motivos y también había cosas antes que Luca y en eso se intenta adentrar lo que os voy a contar En ese trabajo de Moody en el 2024 databan a Luca en hace unos 4.200 millones de años con un genoma de 2,7 millones de pares que codificaba unas 2.700 proteínas, o sea que no, ya lo dije entonces, no era un bichito de andar por casa, era bastante complejo, tenía ya membrana funcional, tenía un genoma que con toda probabilidad era de ADN, un sistema de traducción a proteínas prácticamente completo con sus ribosomas, El código genético canónico, el de las cuatro Letras de hoy o la quinta en el ARN y las principales proteínas relacionadas, capacidad para sintetizar o al menos interconvertir nucleótidos, aminoácidos y azúcares y también tenía ATP sintasa, la que sirve para fabricar ATP y por tanto gradiente de protones…
Juan Carlos Gil explica las diferentes formas de acceder al origen de la vida, incluyendo estudios químicos, simulaciones y análisis filogenéticos para reconstruir relaciones evolutivas entre organismos.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #16química prebiótica origen vidaanálisis filogenético organismos genessecuencias adn aminoácidos relación directainferencia estadistica relaciones evolutivasestromatolitos hace 3500 millones años…el ácido acético. O sea, la evolución ya había hecho bastantes cosas cuando llegó Luca, y a pesar de que fue 300 millones de años después de que esto fuese una bola de fuego, por simplificar, o sea, es fascinante lo rápido que surgió. Pero ¿qué había antes? Pues en general podemos acceder al origen de la vida de varias formas: estudios de química prebiótica, simulaciones, indicios geológicos, indicios geoquímicos y bueno, fósiles cuando ya los hay, que no es hasta muchísimo más tarde. Pero una herramienta que es especialmente útil y poderosa es el análisis filogenético, el conjunto de métodos que permite reconstruir relaciones evolutivas entre organismos, genes e incluso proteínas, normalmente comparando sus secuencias de ADN o también de aminoácidos, entre los que hay una relación bastante directa. Y cuando hablamos específicamente de inferencia filogenética, pues enfatizamos eso, la palabra inferencia, porque no se trata de observar a los organismos directamente ni al árbol, sino que inferimos estadísticamente a partir de sus descendientes actuales lo que pudo haber entonces. Insisto en que no hay fósiles, ¿vale? Los primeros fósiles son estromatolitos de hace 3.500 millones de años, estamos hablando de 800 millones de años antes. Bueno, pues este trabajo de Moody de 2024 utilizó unos genes muy particulares que son los genes parálogos, que os recuerdo rápidamente que son Imaginemos un organismo que tiene un gel cualquiera, llamémoslo gen A, y a lo largo de los millones de años, pues ese gen por error, típicamente por error, se duplica en…
Juan Carlos Gil describe cómo se ha reconstruido un ancestro preluca de dos proteínas implicadas en la traducción, sugiriendo que esta proteína ancestral era más generalista y capaz de desempeñar múltiples funciones.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #5 · Palabras #1transferencia horizontal de genesreconstrucción filogenética complicadaorganismos distantes genes comunesgenes compartidos transferencia recienteárbol genealógico emborronamiento 4000 millonesparálogos universales reconstrucción ramitasproteínas actuales secuencia estadística gilproteínas ancestrales secuencia aminoácidosalfa-fold predicción estructura tridimensionalfunción proteínas inferencia laboratoriosíntesis cadena aminoácidos proteínaproteínas ancestrales prelucapaleogenómica extrema juan carlos gilrecreación proteínas parque jurásicoproteína ancestral regulinchireconstrucción ancestro preluca traducciónespecialización proteínas parálogas descendientesduplicación gen regulinchi…sigue pasando hoy; esto no se ha acabado. Por ejemplo, con genes de resistencia antibióticos, un problema de primer orden que nos afecta y que las bacterias en particular luchan contra nosotros, haciendo esta transferencia horizontal que nos viene fatal. En general, la transferencia horizontal, como podéis imaginar, complica muchísimo la reconstrucción filogenética porque puede haber dos organismos que realmente sean muy alejados pero que en determinados genes nos parecen comunes, pero no porque fuesen parálogos hace muchísimo tiempo sino porque se los han transferido hace 20 minutos en términos evolutivos, ¿vale? Así que esto produce un emborronamiento del árbol genealógico que, claro, a lo largo de 4.000 millones de años ponte tú a buscar; ese es el problema. Bueno, a pesar de todo este lío hemos conseguido identificar algunos parálogos universales y reconstruir estas pequeñas ramitas que se internan ligeramente en territorio preluca. ¿Y qué hacemos con ellos? Pues comparando las proteínas actuales podemos inferir estadísticamente la secuencia. De aminoácidos que tenían aquellas proteínas ancestrales y a partir de ahí a su vez podemos predecir su estructura tridimensional o la alfa-fold, intentar determinar o inferir qué función podían hacer e incluso en algunos casos podemos sintetizar, porque en el laboratorio ya somos muy listos, esta cadena de aminoácidos y conseguir la proteína y estudiarla en el laboratorio, ¿no? O sea, de alguna forma somos capaces ya de resucitar experimentalmente proteínas ancestrales preluca. ¿Cómo os quedáis? Parque jurásico en versión un poquito venida menos, pero a mí me llama la misma atención. Es una especie de paleogenómica extrema, si queréis, ¿vale? En este caso no tenemos ADN antiguo, que es lo típico de la paleogenómica, como se hace con neardentales o con lo que sea, sino que además de no tener el ADN tenemos que reconstruirlo a partir de huellas, de indicios que ha dejado en genes actuales y esto se ha Hecho, se ha reconstruido un ancestro preluca de dos proteínas implicadas en la traducción, dos de las que mencionábamos antes y esta reconstrucción sugiere que el ancestro del cual salieron era a su vez una proteína más generalista, posiblemente era capaz de desempeñar funciones que después las han adquirido y se han especializado estas dos proteínas parálogas descendientes, si me permitís abusar de la metáfora. Esto mola un montón, ¿no? Una proteína ancestral hacía varias cosas, Regulinchi, su gen se duplica, tenemos dos copias de las proteínas que van evolucionando, de nuevo si me permitís la analogía, se van especializando, se van repartiendo el trabajo y así acabamos monos parlantes y pensantes, ¿no? Es la leche. El libro de Parálogos Universales, ¿no? Es el caso, y vamos a saltar a la figura 2 del panel A, está en la página 5, de la subunidad catalítica y no catalítica de la ATP sin tasa, que es así, del libro. En esta figura 2, que ya estaré un ratito hablando de…
Juan Carlos Gil explica cómo la extrapolación de información sobre proteínas ancestrales podría llevar al descubrimiento de nuevos catalizadores y motivos moleculares con aplicaciones en biotecnología.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #11proteínas ancestrales estructura tridimensionalsimulaciones dinámica molecular proteínasreconstrucción secuencia ancestral proteínasforma proteína molécula reconocidaproteínas ancestrales y biotecnologíacatalizadores desde proteínas ancestralesdominios proteicos en extrapolación gil…la ventaja cuántica. De hecho no hay garantía de que todos los qubits estén en superposición ni mucho menos, pero bueno, oye, que han hecho cosas bastante interesantes, obviamente, bueno, ya lo hemos comentado otras veces. Y otra faceta de todo esto, también. Podemos reconstruir cómo eran y cómo funcionaban, o sea, primer peldaño: reconstruimos la secuencia ancestral como podamos. Con ello predecimos la estructura tridimensional y con la estructura podemos simular su comportamiento, por ejemplo, dinámica molecular. Estoy estirando de nuevo el chicle, pero es una vía posible. Podemos así averiguar qué forma tenía la proteína, qué molécula reconocía o incluso qué reacciones catalizaba, o sea, hasta llegar a función. Y dicen los autores que esto puede llegar a tener Aplicación práctica. Es posible que algunas proteínas ancestrales tuvieran funciones que ya no existen exactamente en esa forma en los organismos actuales. Así que, eventualmente, de nuevo extrapolando mucho el chicle, pues eso nos podría proporcionar nuevos catalizadores, dominios proteicos o motivos moleculares que pudieran ser útiles para biotecnología. Siempre hay que lanzar una posible aplicación de los descubrimientos. Entonces, de nuevo, es bastante chulo cómo rebuscando en el ajuar de la vida primitiva podemos descubrir algunas piezas, un mecanismo de Anticitera que nos pudiese ser útil miles de millones de años después. Obviamente, no podemos ir para atrás hasta los…
Ignacio Crespo resume las diferencias entre brontosaurios/apatosaurios y Diplodocus, destacando que las reconstrucciones de los primeros suelen ser más robustas con un cuello menos erguido.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #6reconstrucciones robustas brontosaurios apatosaurioscuello no tan erguido brachiosaurio diplodocuscola de látigo diplodocus versión estilizadaimagen portada resumen imaginario colectivo…la pista de que el cuello era casi horizontal, nos hablaba de cuál era su postura; altitórax, el tórax estaba elevado porque los miembros delanteros eran más largos, y esto y la cola corta obliga a reconstruir el cuello en otra postura, mucho más erguida. Y en tercer lugar, de forma muy, muy breve, cuando hablamos de brontosaurios y apatosaurios, las reconstrucciones suelen ser más corpulentas y por lo general con el cuello desde luego no tan erguido como brachiosaurio, más cerca de diplodocus que otra cosa. Mientras que el diplodocus con esa cola de látigo que es muy descriptiva y el resto del cuerpo que también parecía bastante esbelto, se diferencia, se queda como la versión estilizada. Ya está, con eso nos quedamos para la imagen, que yo creo que es un buen resumen y además ayuda a poner en valor qué es lo que hemos encontrado, qué es lo que en el imaginario colectivo apela. Has destripado todo lo que veías incorrecto en la imagen, lo de la taza de café no te genera ningún problema, ¿no? Ninguno, me parece muy bien, porque da esperanza de que hubiera por ahí viajeros del tiempo, que eso siempre está muy bien. Lo que sí me fijé, fíjate tú, es que no lo representar, a veces estas representaciones así un poco no muy informadas suelen poner muchos de estos animales un poco parecidos a los elefantes, que hay un poco este mito de que tienen cuatro rodillas, que las…
Juan Carlos Gil explica que la distinción entre micro y macroevolución no es objetiva, sino una cuestión de escalas temporales donde la macroevolución emerge de la acumulación de múltiples eventos de microevolución.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #9microevolución y macroevolución escalasmacroevolución emerge de microevoluciónacumulación eventos microevolución tiempo…que es un evento relativamente cercano. Si queremos irnos a parentescos muy antiguos, necesitamos cosas que estén muy bien conservadas como las que describía yo hoy, por ejemplo, los ribosomas, que son realmente antiquísimos y la relación entre micro y macroevolución, de la que se ha escrito mucho, puede ser útil para hablar de escalas distintas, pero obviamente no son fenómenos objetivamente distintos. No hay una frontera donde se pase de micro a macro, es simplemente que la macro emerge de muchas micros cuando se acumulan durante muchísimo tiempo. Evolución atendida de forma micro, muchos linajes a la vez. La gracia es: tenemos que mirar señales genéticas distintas y nos queremos ir muy atrás en el tiempo, que estén muy bien conservadas. Y un punto clave que a veces se olvida: esto de los árboles filogenéticos es completamente una cosa torcástica y aleatoria.…