Toda la vida en la Tierra comparte un ancestro, pero algunos de nuestros genes son anteriores a él

La idea de un ancestro común para toda la vida actual en la Tierra está bien asentada en biología. Sin embargo, un trabajo reciente propone mirar un paso más atrás: algunos genes que hoy siguen activos en organismos de todos los dominios podrían ser más antiguos que ese ancestro compartido y venir de linajes todavía más primitivos.

La clave está en un tipo de señal genética poco frecuente, pero muy valiosa: duplicaciones de genes que aparecen, como mínimo por partida doble, en prácticamente todas las ramas de la vida actual. Según los autores, seguir esas huellas puede ayudar a reconstruir qué funciones aparecieron primero en las células y cómo se fue consolidando la biología justo antes de que el árbol de la vida se separase en sus grandes ramas.

La huella genética que apunta más atrás del ancestro común

Ese ancestro común recibe un nombre técnico: LUCA, por sus siglas en inglés (Last Universal Common Ancestor = último ancestro común conocido, en español). Ojo, LUCA no supone el primer ser vivo que existió. Es, más bien, el último punto en el que convergen todas las líneas evolutivas que han llegado hasta hoy, desde bacterias y arqueas hasta los eucariotas (incluidos animales, plantas y hongos), al menos las que podemos rastrear. Sí, también los humanos.

La dificultad de rastreo es obvia: cuanto más atrás se mira, menos evidencias directas hay. El registro fósil no cubre bien esa etapa remota, así que la genética se convierte en una especie de archivo alternativo. La pregunta es qué fragmentos de ese archivo han sobrevivido sin que el paso del tiempo los distorsione por completo.

Ahí entran los llamados parálogos universales. Un parálogo es, a grandes rasgos, un gen que existe en varias copias dentro de un mismo genoma porque, en algún momento, se duplicó y esas copias siguieron su propio camino. Lo excepcional de los universales es que se encuentran repetidos y conservados, con variantes, en casi todos los seres vivos actuales, lo que sugiere que la duplicación ocurrió antes de LUCA.

Un ensayo publicado en Cell Genomics por Aaron Goldman, Greg Fournier y Betül Kaçar, defiende que estas duplicaciones raras son una de las pocas formas realistas de estudiar la etapa pre-LUCA, de una Tierra aún más primitiva. Si una duplicación está presente en todas las ramas actuales, debió existir antes de que esas ramas se separaran y, por tanto, apunta a un periodo aún más antiguo.

El análisis de los parálogos universales conocidos lleva a un patrón concreto. Según los autores, todos estos genes están vinculados a dos grandes funciones: fabricar proteínas y mover moléculas a través de membranas. Esto significa que incluso antes de que LUCA actuara como “punto de partida” de la vida actual, las células ya estaban resolviendo dos problemas básicos, el de construir maquinaria biológica (proteínas) y el de controlar su frontera física (la membrana).

Además, los investigadores ponen el foco en un paso adicional: reconstruir cómo eran esas proteínas ancestrales. En trabajos previos relacionados con este enfoque, se han reconstruido versiones antiguas de proteínas asociadas a la inserción y el movimiento de otras proteínas en la membrana. Lo relevante no es solo la reconstrucción en sí, sino que esas versiones “simplificadas” podrían haber sido funcionales, ofreciendo una pista sobre cómo operaban las células en sus etapas más tempranas.

El estudio también subraya por qué el catálogo de parálogos universales es pequeño. No necesariamente es porque LUCA tuviera pocos genes duplicados, sino porque con el tiempo se pierden señales. Hay genes que desaparecen en algunas ramas, secuencias que divergen tanto que cuesta reconocer su parentesco, y transferencia horizontal de genes (el intercambio entre microorganismos) que puede  mezclar el rastro evolutivo.

En paralelo, el análisis se conecta con una cuestión mayor: cómo se consolidó el código genético. Algunas líneas de investigación apuntan a ancestros pre-LUCA de enzimas clave como las aminoacil-ARNt sintetasas, responsables de emparejar aminoácidos con sus ARN de transferencia para construir proteínas. Si existían precursores antes de LUCA, el salto hacia un sistema de traducción más moderno habría sido gradual y más complejo de lo que sugieren los esquemas simplificados.

En definitiva, estos genes duplicados no cuentan toda la historia, pero sí pueden iluminar el capítulo más oscuro. A medida que mejoran las herramientas computacionales —incluidos métodos basados en IA para analizar patrones evolutivos—, los autores esperan ampliar el mapa de estos parálogos universales y, con ello, acotar qué piezas de la biología celular aparecieron primero.