El intercambio de ADN cambia cómo se interpreta la evolución de bacterias intestinales

Las bacterias que habitan el intestino no cambian solo por las mutaciones que heredan al dividirse. También pueden incorporar fragmentos de ADN de otras cepas. Un estudio publicado en PLOS Biology muestra que ese intercambio, llamado recombinación, altera de forma decisiva una de las señales genéticas con las que se suele reconstruir cómo actúa la selección natural en las poblaciones bacterianas.

El microbioma intestinal reúne muchas especies y linajes que conviven, se dispersan entre huéspedes y evolucionan a distintas escalas de tiempo. Para estudiar esa historia, los investigadores compararon genomas de bacterias intestinales de poblaciones humanas globales. Separaron los tramos que parecían transmitidos de manera continua dentro de un linaje de aquellos que habían llegado por intercambio de ADN entre cepas cercanas. Después analizaron qué tipos de cambios se acumulaban en cada grupo de regiones.

La comparación se apoyó en una medida que contrasta cambios que modifican proteínas con cambios que no las alteran. Esa relación suele usarse como una pista sobre la selección natural: si ciertas modificaciones perjudican el funcionamiento de una proteína, tienden a desaparecer con el tiempo. Pero los autores encontraron que las regiones heredadas de forma clonal conservaban una señal distinta de las regiones recombinadas. Al acumularse los fragmentos intercambiados, podían explicar gran parte de la disminución de esa medida genética que se observaba al comparar cepas más divergentes.

En una de las especies examinadas, Phocaeicola vulgatus, la mayoría de las diferencias recientes detectadas entre pares de cepas quedó restringida a un solo par. Ese patrón llevó al equipo a reconsiderar una explicación alternativa según la cual muchas mutaciones útiles surgirían y luego se revertirían repetidamente. Los datos son más compatibles con que una fracción amplia de los sitios que codifican proteínas esté sometida a una selección débil, difícil de medir en períodos breves, y con que la recombinación influya mucho en las huellas genéticas que deja ese proceso.

El resultado no identifica genes concretos que mejoren o empeoren la salud de una persona, ni permite usar el microbioma para hacer diagnósticos. Es un avance sobre cómo interpretar datos genómicos de comunidades bacterianas complejas. También deja preguntas abiertas: los métodos actuales pueden pasar por alto intercambios de ADN entre cepas muy parecidas, y todavía falta entender cómo las interacciones dentro del intestino y entre distintos huéspedes dan forma a estas poblaciones a largo plazo.