Nuevo estudio en Nature: las proteínas proporcionan pistas sobre la evolución de la vida
Los científicos han desarrollado un enfoque innovador que nos ayuda a descubrir los secretos más profundos de la evolución mediante el análisis de la estructura tridimensional de las proteínas.
Un nuevo estudio publicado en Nature Communications ofrece una perspectiva apasionante sobre la evolución de la vida. Los investigadores han demostrado que la estructura tridimensional de las proteínas puede proporcionar pistas valiosas sobre las relaciones evolutivas más profundas y antiguas en el “árbol de la vida”.
Nuevas perspectivas sobre la evolución
Estos árboles son vitales para la comunidad científica porque ayudan a reconstruir la historia de la vida, monitorear la propagación de patógenos y desarrollar nuevos tratamientos.
Combining Protein Shapes with Genomic Sequences Improves Reliability of Evolutionary Trees
— Genetic Engineering & Biotechnology News (@GENbio) January 16, 2025
Researchers say strategy will help understand the history of life, monitor the spread of pathogens or create new treatments for disease.https://t.co/dPDSnwvjRN
El problema de la saturación
Tradicionalmente, los árboles filogenéticos se basan en la comparación de secuencias de ADN o de proteínas. Sin embargo, existe un problema importante: la llamada “saturación”.
A lo largo de largos períodos de tiempo, las secuencias genómicas cambian tanto que las características originales de los ancestros comunes desaparecen y las relaciones familiares se vuelven cada vez más difíciles de rastrear. “La saturación es el principal problema a la hora de reconstruir las relaciones evolutivas antiguas”, explica el Dr. Cedric Notredame, autor principal del estudio.
Solución a través de estructuras proteicas.
Los investigadores encontraron una solución considerando no sólo las secuencias sino también la estructura tridimensional de las proteínas. Estas estructuras se conservan mejor a lo largo de la evolución que las propias secuencias de aminoácidos.
El equipo utilizó mediciones de distancias entre aminoácidos, conocidas como distancias intramoleculares (IMD), para cuantificar los cambios estructurales de las proteínas a lo largo del tiempo.
Ventajas del método basado en la estructura
Los resultados del estudio son impresionantes: los árboles filogenéticos basados en datos estructurales mostraron una estabilidad mucho mayor y se vieron menos afectados por la saturación que aquellos basados en secuencias de ADN.
Dr. Leila Mansouri, coautora del estudio, afirma:
Aplicaciones prácticas: quinasas en el genoma
Un ejemplo práctico de la importancia de esta nueva metodología es el análisis de las quinasas en el genoma humano. Las quinasas son cruciales para muchos procesos biológicos y también son importantes para la investigación del cáncer.
El enfoque combinado de análisis estructural y secuencial podría ayudar a crear árboles evolutivos más precisos de esta familia de proteínas y apoyar así el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.
Aplicaciones de gran alcance para el futuro
Este enfoque revolucionario tiene amplias aplicaciones, desde mejorar los modelos de enfermedades hasta descubrir nuevas enzimas y estudiar los efectos biológicos del cambio climático.
Referencias de la noticia:
Baltzis, A., Santus, L., Langer, B.E. et al. multistrap: boosting phylogenetic analyses with structural information. Nat Commun 16, 293 (2025).
Notredame, C., et al. (2025). Protein shapes can help untangle life’s ancient history. Centre for Genomic Regulation.