Mutación rara en pulpos e inteligencia
- Un estudio en Current Biology identificó una ruptura en el ARN ribosomal de pulpos incirrados de aguas someras, ausente en pulpos de aguas profundas, calamares y cualquier otro
- Reproducir artificialmente esa misma ruptura en bacterias E. coli duplicó la precisión en la fabricación de proteínas, aunque aún no existe evidencia directa de que esto explique
- Los investigadores de Harvard plantean que la mutación podría inspirar fármacos contra el Alzheimer y el Parkinson, enfermedades vinculadas al mal plegamiento de proteínas.
Un equipo de investigadores de Harvard ha identificado, de forma accidental, una variación molecular nunca antes observada en ningún otro animal: una ruptura en el ARN ribosomal (ARNr) de ciertas especies de pulpo que permite a sus células fabricar proteínas con una precisión extraordinaria. El hallazgo, publicado el 17 de agosto en la revista Current Biology, abre una nueva ventana sobre los mecanismos que podrían sustentar la reconocida inteligencia de estos cefalópodos, aunque los propios autores advierten que la conexión causal directa aún no está demostrada.
Un descubrimiento fortuito en el laboratorio
Todo comenzó hace aproximadamente cinco años, cuando Richard Han, entonces estudiante de posgrado en la Escuela de Medicina de Harvard, examinaba moléculas de ARNr en tejidos del pulpo californiano de dos manchas (Octopus bimaculoides). El ARNr cumple una función estructural esencial: forma el andamiaje tridimensional de los ribosomas, las fábricas de proteínas de la célula. Al analizar las secuencias, Han detectó una brecha inesperada que dividía en dos lo que en todos los demás animales conocidos es un único fragmento continuo de ARNr. El equipo asumió inicialmente que se trataba de un error de extracción. Las pruebas posteriores demostraron que no lo era.
Precisión proteica duplicada
Para medir el efecto funcional de la ruptura, los investigadores introdujeron artificialmente esa misma interrupción en los ribosomas de la bacteria Escherichia coli. El resultado fue contundente: las células modificadas produjeron proteínas con aproximadamente el doble de precisión habitual. La implicación es significativa dado que los errores en el plegamiento de proteínas son especialmente perjudiciales para las neuronas, células de larga vida que no se renuevan con facilidad. Según el coautor Rishav Mitra, la ruptura en el ARNr podría ayudar a que estas neuronas funcionen correctamente al evitar ese tipo de fallos moleculares.
Exclusiva de pulpos de aguas someras
Para rastrear cuándo surgió la mutación en la historia evolutiva, el equipo comparó dos grandes grupos de pulpos que se separaron hace más de 100 millones de años: los incirrados, especies de aguas poco profundas con sistemas nerviosos desarrollados y capacidad para conductas complejas, y los cirrados, criaturas de las profundidades oceánicas con sistemas nerviosos más simples adaptados a la natación lenta y la alimentación pasiva. La ruptura en el ARNr estuvo presente en las cinco especies de incirrados examinadas. En cambio, una muestra de un pulpo cirrado —concretamente un pulpo dumbo— carecía de ella. Los calamares, que divergieron de los pulpos hace unos 300 millones de años, tampoco la poseen. Este patrón sugiere que la adaptación emergió en la línea evolutiva que desarrolló sistemas nerviosos más complejos, aunque el coautor Nicholas Bellono admitió que el equipo tardó en creer que el hallazgo fuera real.
Cautela científica ante un resultado prometedor
Joshua Rosenthal, biólogo molecular del Marine Biological Laboratory que no participó en la investigación, calificó el descubrimiento de "muy interesante", pero señaló que se necesita más trabajo para probar si el cambio en el ARNr impulsó efectivamente la evolución de cerebros y conductas sofisticadas. "Apenas estamos empezando con la genética de estos organismos", declaró. Por su parte, Amy Lee, bióloga celular de Harvard y coautora del estudio, destacó que lo más sorprendente es comprobar que el ribosoma —altamente conservado a lo largo de toda la vida— puede experimentar cambios evolutivos que afectan a su función. La pregunta de cómo los procesos moleculares dan lugar a la inteligencia sigue siendo uno de los grandes enigmas de la biología contemporánea.
Potencial terapéutico para enfermedades neurodegenerativas
Los autores del estudio consideran que sus resultados podrían orientar el desarrollo de terapias para enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson, ambas asociadas al mal plegamiento de proteínas en el cerebro. Lee expresó su esperanza de que sea posible diseñar fármacos que repliquen la mutación del pulpo para lograr una síntesis proteica más precisa en células humanas: "Si usamos la naturaleza como guía para entender cómo ocurre esto de forma natural, probablemente podamos encontrar maneras de trasladarlo a células humanas". Se trata, por ahora, de una hipótesis de investigación, no de una aplicación clínica validada.
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