Iñaki Ruiz-Trillo dirige el MulticellGenome Lab al IBE y ha sido galardonado por la ayuda en la investigación científica del Consejo Europeo de Investigación (ERC). La ERC Advanced Grant tiene una dotación de 2,5 millones de euros y financiará el proyecto “MISSINGRELATIVES” durante 5 años.

En este tiempo, el investigador y su equipo trabajarán para averiguar cómo se produjo el salto evolutivo de los organismos unicelulares a los animales, un proyecto innovador en el campo de la biología evolutiva.

La ERC Advanced Grant se encuentra entre los programas de financiación más prestigiosos y competitivos de la Unión Europea y está dirigido a investigadores e investigadoras de largo recorrido científico con una propuesta ambiciosa. De los 1.650 aspirantes que se han presentado este año, pero, solo el 13,2% ha conseguido este galardón a la excelencia científica, que no solo tiene en cuenta el grado de innovación de la propuesta, sino también el recorrido profesional del aspirante.

Iñaki Ruiz-Trillo, Investigador Principal del IBE

 “Hemos trabajado durante quince años para averiguar cuáles son nuestros parientes más próximos entre los organismos unicelulares y qué características genéticas y moleculares comparten con los animales. Hemos encontrado cuatro linajes próximos, los cuales denominaríamos nuestros primos o “relatives”, y hemos descubierto que tienen características en el genoma que se creían exclusivas de los animales, como por ejemplo las integrinas, responsables de la adhesión celular y la capacidad de formar agregados o formas multicelulares temporales.” Explica Ruiz-Trillo sobre su investigación, que empezó en la etapa postdoctoral.

“Con este nuevo proyecto, sin embargo, queremos utilizar herramientas genéticas innovadoras, o que han mejorado en estos años, para descubrir y aislar nuevos linajes que se encuentran en una posición filogenética clave para entender la transición hacia los animales.” Añade Ruiz-Trillo.

¿De dónde surgió el primer animal?

Hace millones de años, los organismos unicelulares como las bacterias, algunas algas y hongos habitaban un planeta sin animales ni plantas terrestres, es decir, sin organismos multicelulares. En un momento dado, estos organismos se juntaron para crear colonias y generar sinergias entre ellos y esta colaboración pasó a ser obligada. Las células se diferenciaron para llevar a cabo tareas especializadas dentro de un mismo organismo y algunos evolucionaron en animales, también denominados Metazoos.

“A pesar de que los organismos unicelulares próximos a animales pueden hacer muchas cosas y parecen estar “preparados” para hacerse multicelulares, la verdad es que son muy diferentes respecto a los animales. No sabemos cómo se originó el desarrollo embrionario o la diferenciación celular, ni cuándo. Esto puede ser porque o bien porque los linajes intermedios se extinguieron en algún momento, o bien todavía no los hemos encontrado.” Añade Iñaki Ruiz-Trillo, que en esta propuesta ambiciosa ha emprendido la búsqueda de estos linajes intermedios, eslabones perdidos de la transición a la multicelularidad.

5 años para buscar el eslabón perdido con la última tecnología en genética

Hay muchos organismos unicelulares desconocidos para la comunidad científica y entre ellos podría haber linajes claves para entender el origen de los animales. Esto es debido a que estos microorganismos se encuentran muy dispersos en el ambiente y algunos no pueden cultivarse en el laboratorio. Asimismo, hasta ahora ningún estudio ha realizado una búsqueda exhaustiva de organismos unicelulares próximos a animales.

Iñaki Ruiz-Trillo y su equipo, no obstante, han descubierto 8 linajes nuevos recogidos en muestras de agua marina o dulce gracias al Metabarcoding. Hace unos años, esta técnica de detección genética era capaz de clasificar taxonómicamente diferentes especies de organismos presentes en una misma muestra e identificar nuevas especies, pero no permitía una clasificación exacta ni la identificación de los organismos vivos.

“Gracias al desarrollo de la tecnología de Metabarcoding y al desarrollo de la secuenciación “long-read”, ahora podremos comprender la posición filogenética de estos organismos mucho mejor y eventualmente tratar de aislarlos.” Señala Ruiz-Trillo.

Gracias a la información genética generada con Metabarcoding, el proyecto pondrá a punto nuevas herramientas de Hibridación Fluorescente In situ (FISH) para detectar, por primera vez, eucariotas en vivo. Esta técnica molecular permite la detección de secuencias de ADN específicas y se ha logrado conservar procariotas vivos durante el procedimiento. La detección de eucariotas in vivo es uno de los objetivos de este proyecto y supondría una innovación de gran impacto en el estudio de estos microorganismos.

De este modo, se podrían cultivar aquellos que resulten de interés para estudiar las características mediante técnicas genéticas para silenciar o sobre expresar genes y averiguar así sus funciones.

“Conocer esta diversidad de funciones, descubrir nuevos genes u observar comportamientos pluricelulares estables, entre otros, nos serviría para comprender como el ancestro unicelular pudo evolucionar para formar el primer animal.” Añade Iñaki Ruiz-Trillo.

Sobre Iñaki Ruiz Trillo

Iñaki Ruiz-Trillo es profesor de investigación ICREA e investigador Principal de MulticellGenome Lab en el Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF). Obtuvo un doctorado en Biología por la Universitat de Barcelona y completó una beca postdoctoral en la Universidad de Dalhousie (Canadá). También ha llevado a cabo proyectos de investigación a corto plazo al Joint Genome Institute, en la Universidad de Arkansas y al Kavli Institute for Theoretical Physics. Adicionalmente, es miembro del EMBO y ha formado parte del consejo editorial de varias revistas.