La transferencia horizontal de genes es el movimiento de material genético entre dos organismos que no son padres e hijos. Sirve un función evolutiva importante porque el material genético transferido puede conferir nuevos rasgos o funciones que cambien la aptitud del receptor de forma hereditaria. Si bien el fenómeno es frecuente entre genomas mitocondriales y nucleares, nunca ha habido un caso documentado e inequívoco de transferencia horizontal de genes entre genomas de plástidos en plantas.
En un nuevo artículo publicado en Annals of Botany, el autor principal Lars Hedenäs y sus colegas secuenciaron ITS (nuclear) y RPL16 (plástidos) secuencias para rastrear el movimiento del ADN entre dos especies de musgo lejanamente relacionadas pero concurrentes, Pseudotriquetrum de Bryum (el donante) y escorpidio cossonii (el recipiente). En los casos en los que se sospechó la transferencia génica horizontal, se secuenciaron secuencias marcadoras adicionales para excluir la posibilidad de transferencia del genoma completo.
Los autores encontraron 14 individuos que poseían las secuencias nucleares esperadas, pero secuencias de plástidos extraños. En todos los casos, se comprobó que la transferencia era parcial, en lugar de consistir en todo el genoma del plástido. El tiempo de divergencia de las dos especies de musgo, hace entre 165 y 185 millones de años, hace que las explicaciones como la hibridación o la clasificación incompleta del linaje sean poco probables.
Los intercambios ocurrieron en lodos ácidos en Suecia que recientemente habían sido encalados a gran escala para contrarrestar la acidificación, como medida de conservación. Como tales, presentaban superficies abiertas y expansivas listas para ser colonizadas por esporas y semillas dispersadas por el viento. Las dos especies de musgo a menudo coexisten en este tipo de hábitat. Los individuos que crecían en pantanos naturales químicamente similares no mostraron evidencia de transferencia horizontal de genes.
Los musgos pueden ser más susceptibles a la transferencia horizontal de genes debido al funcionamiento de su ciclo de vida. «La fase de colonización, en combinación con las características únicas del ciclo de vida del musgo, es clave para que se produzca la transferencia horizontal de genes (THG) de plástidos interespecíficos», escriben los autores. «Tras la germinación de las esporas, los musgos forman un protonema (generalmente) filamentoso y clorofiloso, a partir del cual se producen las 'plantas de musgo' verdes. Tras una perturbación, las esporas que se dispersan fácilmente por el viento pueden alcanzar primero los hábitats de sucesión temprana, y los filamentos de protonema en desarrollo de diferentes especies pueden crecer estrechamente mezclados durante los eventos de colonización masiva». El mecanismo exacto de la transferencia aún no se ha determinado.
Este fenómeno presenta una preocupación especial para los conservacionistas, ya que el encalado y la extracción de turba podrían desencadenar inadvertidamente una modificación genética a gran escala de una especie de musgo común.
Actualización de 17: 11: Título corregido de plásmido a plástido.
