Investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia han realizado un descubrimiento significativo en el ámbito de la biología evolutiva al desvelar el papel crucial de la duplicación del genoma completo (WGD, por sus siglas en inglés) en el proceso de adaptación a largo plazo de los organismos. Aunque se sabía que la WGD influye en la evolución, los mecanismos detrás de su aparición y persistencia habían permanecido poco claros hasta ahora.
El estudio, liderado por el profesor William Ratcliff y Kai Tong, exalumno del programa de doctorado de Ratcliff, fue publicado como historia de portada en la revista Nature en marzo de 2025. Ratcliff indica que “la investigación proporciona nuevos conocimientos sobre cómo la WGD puede surgir, persistir durante largos periodos y alimentar la innovación evolutiva”. Este hallazgo se produjo de forma inesperada mientras los científicos exploraban la transición de organismos unicelulares a multicelulares mediante un experimento conocido como MuLTEE.
Un experimento revelador
El MuLTEE, que utiliza levaduras «copos de nieve» (Saccharomyces cerevisiae), se diseñó para observar la evolución multicelular en condiciones controladas. Desde su inicio en 2018, los investigadores seleccionaron diariamente las células de levadura más grandes, lo que les permitió observar cambios significativos en la genética de estos organismos. Ozan Bozdag, miembro del equipo, notó características inusuales en las levaduras tras 1,000 días de evolución, sugiriendo que habían pasado de ser diploides (con dos juegos de cromosomas) a tetraploides (con cuatro).
Históricamente, se ha demostrado que la tetraploidia es inestable en condiciones de laboratorio, lo que genera un retorno a la diploidia en pocas generaciones. Sin embargo, las mediciones realizadas por Tong revelaron que, en este caso, la duplicación del genoma se había producido en los primeros 50 días y había persistido durante más de 1,000 días, algo sin precedentes en experimentos anteriores.
Los investigadores encontraron que la WGD proporcionaba a las levaduras una ventaja competitiva al permitir un crecimiento celular más grande y la formación de clústeres multicelulares, favorecidos por el proceso de selección del experimento. Este descubrimiento marca a MuLTEE como el experimento de evolución poliploide más prolongado, ofreciendo nuevas perspectivas sobre cómo la duplicación del genoma contribuye a la complejidad biológica.
Ratcliff destacó la importancia del trabajo de estudiantes de pregrado en este avance científico, subrayando que su experiencia en investigación auténtica es transformadora para su futuro profesional. Vivian Cheng, quien trabajó en la ingeniería genética de cepas de levadura, expresó que este trabajo representa un paso hacia la comprensión de los factores que contribuyen a la evolución de la multicelularidad.
Este hallazgo no solo amplía el conocimiento sobre las dinámicas evolutivas de la WGD, sino que también proporciona una oportunidad única para explorar las consecuencias de eventos genéticos significativos. A medida que la ciencia avanza, es fundamental reconocer que los descubrimientos más impactantes a menudo surgen de caminos interconectados y sorpresivos, desafiando nuestras concepciones sobre la evolución de la vida.
