Las Islas Galápagos son el laboratorio viviente de la evolución. Allí, Charles Darwin observó las diferencias entre los pinzones que fundaron su famosa teoría de la selección natural y sentaron nuevas bases para la evolución de la especie humana. Ahora, casi 200 años después, estas islas vuelven a ser noticia, pero por una razón sorprendente: parece ser una especie de tomate silvestre. dar la vuelta al reloj evolutivo.
Pero lo más importante de todo es que esta evolución de la vegetación nos abre la puerta a comprender cómo pequeños cambios pueden abrir una amplia gama de posibilidades en la farmacología humana.
El descubrimiento. Un nuevo estudio publicado en comunicación de la naturaleza ha descubierto que la evolución siguió su curso «normal» en las islas más antiguas del archipiélago, mientras que los tomates «transgredieron» en las islas más jóvenes y hostiles. Y están restaurando activamente una propiedad química que sus antepasados perdieron hace millones de años, lo que no parece tan lógico.
Y no es lógico porque todos consideramos que los cambios siempre son para mejor, para adaptarse a un determinado entorno. Pero estas plantas nos ofrecen una perspectiva completamente diferente a la que decía Darwin, aunque tienen importantes aplicaciones, particularmente en farmacología.
Un giro químico. El estudio de la “involución” se centra en la alcaloides esteroides (SGA), poderosos compuestos que las plantas de la familia de las solanáceas (como los tomates, las patatas y las berenjenas) utilizan como defensa natural. Estos compuestos tienen una característica clave: la quiralidad.
Esto significa que una molécula puede existir en dos formas. Imágenes espejo unos a otros como si fueran nuestras manos izquierda y derecha o incluso un reflejo de nosotros mismos en el espejo. Las dos opciones son las siguientes:
- La “variedad de tomate” moderna: produce principalmente el isómero 25S.
- El ancestral “tipo berenjena”: produce el isómero 25R.
De esta forma, el estudio demuestra que aunque hace años la producción del 25R era normal, posteriormente se pasó a la producción del 25S. Ahora la evolución está acelerando nuevamente y regresando a los mayores.
Detrás de esto hay una enzima llamada GAME8, que determina qué tipo de defensa química produce cada planta. De hecho, los investigadores demostraron que modificando sólo ocho aminoácidos de la enzima del tomate GAME8, podían detener la producción de su compuesto 25S y producir sólo el 25R original. Es, en el verdadero sentido de la palabra, un cambio evolutivo.
Desarrollo en “dirección inversa”. Aquí es donde la trama se complica. Los investigadores analizaron la Solanum cheesmaniaeun tomate silvestre endémico de las Islas Galápagos. Y lo que encontraron desafía la idea de evolución lineal:
- En islas más antiguas como St. Kitts, los tomates producen casi exclusivamente el “moderno” isómero 25S.
- En islas más modernas como Isabela, los tomates han cambiado y contienen altos niveles del isómero 25R “original”.
No es que estas plantas hayan sido “dejadas atrás”. Los datos sugieren que sus ancestros inmediatos produjeron 25S, pero las presiones ambientales únicas de las islas más jóvenes favorecieron mutaciones en su enzima. JUEGO8 que lo hicieron devolver para crear el compuesto original 25R. Se trata claramente de una evolución inversa.
Porque. Las islas más jóvenes son entornos más secos y hostiles, y la ciencia sugiere que este cóctel químico «antiguo» podría proporcionar una mejor protección contra patógenos o herbívoros específicos de este entorno inhóspito, o incluso ayudar a la planta en diferentes condiciones del suelo.
Lo importante. La quiralidad no es sólo una curiosidad botánica, sino también un concepto fundamental en farmacia. Un isómero de una droga puede ser terapéutico, mientras que su gemelo espejo puede ser inofensivo o, en casos notorios como la talidomida, trágicamente tóxico.
Comprender cómo la naturaleza logró que una sola enzima (GAME8) cambiara su producto de 25S a 25R mediante unas pocas mutaciones es un gran avance para la biotecnología. En teoría, podríamos utilizar este conocimiento para diseñar plantas con perfiles de alcaloides específicos y así crear plantas más resistentes o, por el contrario, eliminar compuestos inhibidores nutricionales.
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