Genética
La fascinante aparición de las mucosidades, una maravilla de la evolución
Un nuevo estudio puede ayudar a comprender cómo aparecen las mucinas, proteínas presentes en las mucosidades que proporcionan su consistencia y elasticidad
Las mucosidades son una maravilla de la evolución. No solo se encuentran en nuestra nariz, si no que cubren muchos órganos del cuerpo para protegerlos y les permite realizar correctamente sus funciones. Se estima que cada persona produce de media más de un litro y medio de mucosidades por día, por ello, la aparición de estos componentes biológicos siempre ha suscitado interés, ya que producirlos en tantas cantidades significa que son vitales para la supervivencia de las especies. Siendo tan importantes, no es de extrañar que las glicoproteínas -proteínas modificadas con azúcares- mayoritarias presentes en mocos, las mucinas, hayan aparecido de forma independiente en diferentes puntos de la evolución. Lo que sí que es fascinante es cómo aparecieron genéticamente y sus implicaciones como ha demostrado un artículo publicado en Science Advances.
Proteínas convertidas en mucosidad
En el estudio, investigadores de la Universidad de Búfalo compararon los genes de las mucinas de 49 especies de mamíferos e identificaron 15 casos en los que las nuevas mucinas parecían haber evolucionado a través de un proceso que han denominado “mucinización”. En este proceso, proteínas que originalmente no tienen propiedades de mucinas acaban transformándose en una cuando se le añaden ciertas repeticiones de aminoácidos, lo que provoca que surjan estas propiedades.
Como comentó Stefan Ruhl, uno de los autores principales del estudio: “Las repeticiones que vemos en las mucinas se denominan repeticiones PTS por su alto contenido en los aminoácidos prolina (P) , treonina (T) y serina (S), y ayudan a las mucinas en sus importantes funciones biológicas, que van desde la lubricación y protección de las superficies de los tejidos hasta cubrir la comida para que sea resbaladiza y podamos tragarla”.
La saliva del ratón
Los genes de las mucinas en el genoma humano no comparten un antepasado común. Si no que pertenecen a dos familias de genes: las mucinas secretoras formadoras de gel, que expulsan las mucosidades, y las mucinas unidas a la membrana celular, que probablemente evolucionaron de forma independiente. Además de estas, hay otras 3 cuyo origen es más incierto y a las que se les denominaba “huérfanas”. Se trata de MUC7, MUC22 y MUC16.
Los investigadoresse encontraban estudiando saliva humana, concretamente MUC7, y al tratar de utilizar el modelo animal ratón en sus experimentos, notaron que esta glicoproteína no se encontraba presente en los roedores. Sin embargo, estos disponían de una mucina salival de tamaño similar llamada MUC10. Esto llamó la atención de los científicos, por lo que trataron de averiguar si MUC7 y MUC10 compartían un antepasado común. Al lanzar las secuencias genéticas contra las bases de datos descubrieron que no, que MUC7 y MUC10 no estaban relacionadas, pero sin embargo sí que hubo un resultado: existía una proteína en humanos denominada PROL1, presente en las lágrimas que sí que tenía una estructura similar a MUC10. Al estudiarlas en profundidad, observaron que lo más probable era que en algún punto de la evolución del ratón, PROL1 se “mucinificase” y acabara formando MUC10 al añadir varias secuencias PTS.
Más mamíferos, más mucosidades
Tras observar estos resultados, los investigadores decidieron repetir los experimentos con más genes de mamíferos para ver si encontraban más pruebas de este tipo de evolución convergente y establecieron un nuevo modelo para la creación de mucinas. De entre los animales que examinaron se encontraban el pangolín, el rinoceronte, algunos carnívoros y otros mamíferos ungulados.En palabras del estudiante de doctorado y primer autor del artículo Petar Pajic: “Creo que esto podría tener implicaciones aún más amplias, tanto en la comprensión de la evolución adaptativa como en la posible explicación de las apariciones de ciertas variantes causantes de enfermedades”.
Y puede tener mucha razón ya que, si estas mucinas siguen evolucionando a partir de las no mucinas una y otra vez en diferentes especies y en diferentes momentos, se puede inferir que hay algún tipo de presión adaptativa que las hace beneficiosas. Pero, del mismo modo que deducimos lo anterior, el estudio de las mucosidades también nos puede enseñar qué sucede cuando la mucinificación falla. Y es que, si este mecanismo se descontrola, sucede con la proteína indebida, o en el tejido equivocado podría llegar a provocar enfermedades como ciertos cánceres o enfermedades de la mucosa.
Esta investigación abre la puerta a una todavía mayor para esclarecer el origen de las glicoproteínas que forman las mucosas y cómo han evolucionado a partir de otras que a priori no cumplían dicha función.
QUE NO TE LA CUELEN
- Ciertos animales se encuentran completamente cubiertos por mucosidades, como en el caso de los anfibios o moluscos, pero el estudio se centraba únicamente en mamíferos, en un futuro esperemos conocer también su origen.
REFERENCIAS
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