Per a què els quasi 2m d’ADN que tenim a cada cèl·lula càpiguen dins dels nuclis cel·lulars, cal que es repleguin, i molt, en forma de cabdell de llana. Per fer-ho, l’ADN s’enrotlla sobre unes proteïnes estructurals anomenades histones i es col·loca en forma d’espiral en el que anomenem cromatina, una estructura que protegeix l’ADN de danys i té un paper clau en la regulació gènica.
Les histones no només estan presents en organismes eucariotes (aquells que presenten cèl·lules nucleades) sinó també en els arqueus (microbis unicel·lulars sense nucli). En el cas dels eucariotes, a més, hi ha enzims que són capaços de modificar les histones per tal de regular l’expressió gènica. Però malgrat el paper essencial de la cromatina, fins ara no s’havia estudiat gaire el seu origen.
Gràcies a un estudi liderat pel laboratori de n’Arnau Sebé-Pedrós al Centre de Regulació Genòmica (CRG) que ha comptat amb la col·laboració de diverses institucions, entre elles l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE, CSIC-UPF), també al Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona (PRBB), ara se sap que els microbis que habitaven el nostre planeta fa entre mil i dos mil milions d’anys van ser els primers en presentar aquesta estructura genòmica.
“Des que aparegué la cromatina per primer cop, mai s’ha tornat a perdre, en cap forma de vida”
Dr. Xavier Grau-Bové, investigador postdoctoral del CRG
Per a arribar a aquestes conclusions l’equip ha estudiat els genomes d’una trentena d’espècies d’organismes moderns provinents d’aigües de Canadà i França. I gràcies a la seqüenciació dels seus genomes, han pogut observar que, malgrat els arqueus presenten histones, no tenen enzims que les modulin, proposant un paper només estructural de la cromatina. En canvi, sembla que els primer eucariotes, dels quals fins ara no se n’havia seqüenciat el genoma, exhibeixen proteïnes capaces d’interactuar amb les histones.
Els investigadors de l’estudi afegeixen que estudis futurs en microbis considerats com a trampolí entre els arqueus i els eucariotes, posarien encara més llum a l’origen de la cromatina.
Grau-Bové, X., Navarrete, C., Chiva, C., Pribasnig, T., Antó, M., & Torruella, G. et al. (2022). A phylogenetic and proteomic reconstruction of eukaryotic chromatin evolution. Nature Ecology & Evolution. doi: 10.1038/s41559-022-01771-6