|
El Instituto Cavanilles aborda el tema de la evolución desde múltiples perspectivas distintas; en concreto, el grupo de genética evolutiva, dirigido por Andrés Moya, está tratando de elucidar sus mecanismos moleculares.
La palabra “diversidad” es clave en el campo de la evolución; también es un término pertinente a la hora de describir a aquellos que la estudian. Éste es, al menos, el caso del equipo investigador del Instituto Cavanilles, y del grupo de Moya, en particular. Los factores que confluyeron para que tres de los quince estudiantes predoctorales de Moya – Iñaki Comas, Vicente Pérez y Vicente Sentandreu – y uno de sus cuatro postdocs – Rosario Gil - se decantasen por la biología evolutiva, son muy heterogéneos. La investigación conjunta se ve, si duda, muy beneficiada por esta multiplicidad de enfoques.
Motivaciones diversas
Los tres estudiantes predoctorales – Comas, Pérez y Sentandreu – se licenciaron en biología por la Universidad de Valencia, e hicieron su proyecto fin de carrera en el Instituto Cavanilles. Pero esto es todo lo que tienen en común: cada uno se adentró en el área de la evolución por motivos diferentes. Comas, es la actualidad en su tercero y penúltimo curso de doctorado, dice que en 2º de carrera ya sabía que quería trabajar en el área de la biología evolutiva. “Una de las asignaturas que tuve ese año fue una introducción a la teoría de la evolución, que me encantó”, señala. Así que a la hora de abordar su proyecto fin de carrera, solicitó su admisión en el Instituto con vistas a profundizar en el campo de la genética de poblaciones. Más específicamente, la cuestión que abordó en su trabajo fue cómo parámetros tales como el tamaño de las poblaciones o del genoma pueden, de hecho, influir en la evolución de las poblaciones. Para ello utilizó diversos modelos informáticos. Finalizada la carrera, Comas decidió continuar en el Instituto para hacer el doctorado, especializándose en bioinformática y en el diseño de herramientas informáticas para el estudio de la genómica evolutiva.
Para Pérez y Sentandreu, ambos en su último año de doctorado, fue más una cuestión de encontrar, en el área de la evolución, una especie de “nicho” que se adaptase bien a todos sus demás intereses. “Al principio, no sabía si quería trabajar específicamente en genética evolutiva, o en otra área de la genética”, dice Pérez. Pero eso fue antes de que encontrase un proyecto de fin de carrera interesante en el Instituto, que acabó derivando directamente en una tesis doctoral. “Inicialmente, mi proyecto era bastante técnico. Me dedicaba a secuenciar genomas de forma independiente; tenía poco enfoque evolutivo”, dice. Pero tras tres años de secuenciación, llegó la hora de comparar genomas y de analizar semejanzas, bajo la luz de la teoría de la evolución. Pérez encontró esta parte de su trabajo realmente interesante, dice. “Cuanto más me adentraba en el tema de mi tesis propiamente dicho, más me gustaba”.
En cuanto a Sentandreu, su interés principal era la bioquímica, aunque también le atraía el campo sanitario. Al igual que sus dos compañeros, hizo su proyecto fin de carrera en el Instituto Cavanilles, donde también prosiguió con estudios de doctorado. Su foco de interés es la evolución de los virus del VIH y la hepatitis C en los seres humanos, y en líneas más generales, la interacción entre los campos de la evolución y la salud.
Gil, la postdoc, aporta un amplio bagaje académico al estudio de la genética evolutiva. “A lo largo de mi carrera científica, he cambiado bastante de áreas”, dice. Tras doctorarse en farmacia por la Universidad de Valencia con una tesis sobre la genética de las levaduras, Gil hizo un postdoc en los Estados Unidos sobre los genes supresores en humanos. Cuando regresó a España tres años más tarde, vio que iba a ser difícil poder obtener un puesto investigador en un departamento de genética humana, así que empezó a estudiar los procesos de elaboración de la cerveza en una empresa cervecera. En un momento dado, ese laboratorio cerró, y Gil retornó a la universidad, en esta ocasión a un laboratorio de bioquímica y biología molecular, a investigar la expresión génica en el proceso de elaboración del vino, pero este contrato también llegó, eventualmente, a término. “Contacté al grupo del Instituto Cavanilles porque estaban buscando a un postdoc. No sabía mucho de evolución pero tenía mucha experiencia con distintas técnicas” en el área de la biología molecular, dice. Obtuvo este puesto hace ahora cinco años, y comenzó a trabajar en el campo de la evolución de los genomas bacterianos. Se esforzó mucho por ponerse al día en evolución, y hace dos años consiguió un contrato Ramón y Cajal. “Por fin siento que soy experta en algo, y que tengo un campo de especialización”, señala.
Proyectos de investigación distintos
Gil está secuenciando y comparando los genomas de las denominadas bacterias endosimbiontes. Estas bacterias viven dentro de insectos, en una relación mutuamente beneficiosa. Como sus anfitriones les proporcionan un entorno estable y rico, algunos de los genes de las bacterias endosimbiontes devienen redundantes, y las bacterias acaban, con el tiempo, por deshacerse de ellos. En la actualidad, dice Gil, “se han secuenciado siete genomas de endosimbiontes, todos ellos distintos; y comparándolos, podemos ver qué es lo que ha estado pasando: qué genes se perdieron, cuándo, cómo...”. “Es como un rompecabezas; ensamblar secuencias y reunificar datos, para tratar de encontrar coherencia y sentido”. Su trabajo podría, un día, ayudar a determinar el genoma mínimo necesario para la vida, dice. Pérez, a quien Gil co-supervisa, junto con otro post-doc, también ha estado involucrado en este proyecto, secuenciando y analizando los genomas bacterianos más pequeños conocidos hasta la fecha.
Comas también está estudiando la evolución de los genomas bacterianos, pero desde una perspectiva distinta. Uno de los outputs del análisis evolutivo de los genomas es la reconstrucción de árboles filogenéticos que mapean los ascendientes comunes, sus descendientes y las relaciones entre las diferentes especies. Pero el tema de “si existe o no un árbol de especies para las bacterias es una de las grandes cuestiones por resolver en el área de la evolución”, dice Comas. Los métodos filogenéticos tradicionales asumen que los genes sólo pueden ser transferidos de progenitores a hijos, pero las bacterias tienen la habilidad inusual de poder intercambiar genes entre sí. Así que Comas está tratando de arrojar un poco de luz sobre “las reglas generales de la evolución genómica microbiana, aplicando enfoques bioinformáticos”, además de “desarrollar herramientas para el análisis genómico evolutivo de las bacterias”, dice.
El trabajo de Santandreu es un poco distinto. El investigador está estudiando la evolución de los virus del VIH y la hepatitis C en pacientes co-infectados. “Un virus puede modular la evolución del otro”, explica. Para tratar de comprender de qué manera/s la co-infección podrían afectar e influir en la evolución, Santandreu secuencia partes del genoma de ambos virus y analiza la variabilidad genética y la evolución adaptiva en pacientes co-infectados. “El análisis evolutivo de estos datos es realmente interesante”, dice. A largo plazo, espera que ayude a comprender de qué manera evolucionan los virus, en el tránsito de un paciente a otro, o cómo desarrollan resistencia ante los tratamientos.
Una visión común
Por muy diferentes que pudiesen semejar los proyectos, todos tienen un común denominador: utilizan herramientas bioinformáticas y simulaciones para analizar datos genómicos, a la luz de la evolución. “En la biología evolutiva, casi todo el mundo tiene que hacer, antes o después, un árbol filogenético”, dice Comas.
Hayan comenzado a trabajar en el campo de la evolución por un interés específico en el mismo, o por las oportunidades laborales que le ofrecían, todos y cada uno de los cuatro científicos consideran que la evolución es una de las piedras angulares de la investigación científica. Tal y como lo expresó Theodosius Dobzhansky (un biólogo evolutivo): “En la biología, nada tiene sentido, si se pierde de vista la noción de la evolución”, dice Gil. “Todo lo que nos rodea, está ahí gracias y debido a la evolución; no podemos escapar de ella”. La relevancia de la evolución para muchas disciplinas distintas es particularmente obvio dentro del Instituto Cavanilles. “En este centro, todos estamos en última instancia orientados hacia el estudio de la evolución, desde perspectivas distintas; no sólo desde la genética, también desde la ecológica, la paleontológica, la conservacionista y desde la biodiversidad”, dice Pérez.
La importancia de la diversidad en las carreras en el campo de la evolución
Los cuatro investigadores consideran que para poder triunfar en el campo de la genética evolutiva, la bioinformática y las matemáticas son clave. En España, no obstante, son muy pocas las universidades que ofrecen formación en bioinformática. Así que los jóvenes investigadores a menudo tienen que aprender estas destrezas en el trabajo mismo, lo que hace que la elección del lugar adecuado devenga todavía más importante. “Cuando nos surgen problemas en el laboratorio, tenemos que pedir ayuda y recurrir a otros para tratar de solucionarlos”, dice Pérez.
Moya, el jefe del grupo, coincide con sus colegas en lo importante que es la bioinformática. “Estamos tratando de preparar a nuestros estudiantes de forma que tengan suficientes destrezas informáticas en el área de la biología, sobre todo en la bioinformática aplicada a temas vinculados con la evolución ... a través de las temáticas de nuestros programas de doctorado”, comenta, en un correo electrónico. Estas habilidades son importantes si pretenden quedarse en la universidad, dice, pero también pueden ayudarles a meterse en proyectos más prácticos, si por ello optasen. “Estamos trabajando, en cierta manera, en el área de la biología evolutiva aplicada, que abarcaría desde la genómica de los patógenos humanos, pasando por la epidemiología molecular de las enfermedades infecciosas, el ADN forénsico o la genética de la conservación. Éstas son áreas emergentes... en las que se están abriendo oportunidades para gente joven”.
Moya valora de manera muy particular la diversidad académica que caracteriza a su equipo. “En el laboratorio, a la hora de abordar un problema científico determinado, ponemos todo nuestro conocimiento sobre la mesa”, dice. “Unimos nuestro know-how y de este modo traspasamos barreras – algo que nunca es fácil – y los estudiantes se benefician de un modo distinto de hacer ciencia, desde una perspectiva más amplia”.
Elisabeth Pain es editora de Next Wave para Europa occidental y meridional. |
