Resumen para todos los públicos
Un equipo de científicos ha descubierto dos nuevas proteínas, hexaxilina y perisilina, en el interior del esqueleto de sílice de las esponges marinas, organismos considerados los primeros animales de la Tierra. Estas proteínas podrían desvelar cómo los organismos unicelulares evolucionaron a multicelulares hace 600 millones de años, proporcionando nuevas pistas sobre la evolución animal. Además, este hallazgo tiene importantes implicaciones para la biotecnología, con potenciales aplicaciones en la producción de fibra óptica, encapsulación de vacunas y regeneración ósea. Este estudio abre nuevas posibilidades para la fabricación de materiales industriales de bajo coste y menor impacto ambiental.
Conceptos clave para seguir aprendiendo:
Para 5 años
La ciencia ha encontrado nuevas cosas en las esponjas, unos animales muy antiguos que vivían en el agua hace muchísimo tiempo.
Estas esponjas tienen un esqueleto hecho de algo parecido al cristal, como el de las ventanas.
Gracias a este descubrimiento, podemos aprender más sobre cómo los animales empezaron a existir hace millones de años.
Además, podemos aprender cosas útiles para nuestro día a día, como hacer mejores cristales o formas de curar los huesos rotos.
Conceptos clave para seguir aprendiendo:
Para 10 años
La ciencia ha descubierto dos nuevas proteínas en las esponjas marinas, unos animales muy antiguos de la época en que empezaron a aparecer los primeros animales en la Tierra.
Estas esponjas hacen esqueletos de cristal, como el vidrio que usamos hoy.
El descubrimiento ayuda a entender cómo la vida formada por células sencillas se convirtió en formas de vida más complejas hace unos 600 millones de años.
Además, podría tener aplicaciones importantes, como mejorar la fabricación de fibra óptica y ayudar en la curación de huesos humanos. Incluso podría cambiar la manera en que se hacen materiales con menor impacto ambiental.
Conceptos clave para seguir aprendiendo:
- biotecnología
- esqueleto
- evolución
- proteínas
Para 14 años
Un reciente descubrimiento ha revelado dos nuevas proteínas, hexaxilina y perisilina, en esponjas marinas, animales que posiblemente sean los más antiguos de la Tierra.
Estas proteínas se encuentran en los esqueletos de sílice de las esponjas, similares al vidrio, y podrían dar pistas sobre cómo los organismos unicelulares evolucionaron a formas multicelulares hace 600 millones de años.
Además, este hallazgo abre oportunidades en biotecnología, desde la fabricación de fibra óptica hasta terapias para regenerar huesos. Las esponjas podrían ayudar a crear materiales industriales con menos costo y menor impacto ambiental.
Conceptos clave para seguir aprendiendo:
- biotecnología
- esponjas
- evolución animal
- proteínas
- sílice
Para 18 años
Un equipo de científicos ha descubierto las proteínas hexaxilina y perisilina en esponges marinas, las cuales son clave para entender la biomineralización y la evolución de los primeros animales multicelulares. Estas esponges, que producen esqueletos de sílice (vidrio), pueden proporcionar pistas sobre cómo los organismos unicelulares se convirtieron en multicelulares hace 600 millones de años. El hallazgo también tiene implicaciones biotecnológicas en la creación de fibra óptica, encapsulación de vacunas y regeneración ósea, entre otros. Además, podría ofrecer métodos más eficientes y ecológicos para producir materiales industriales que hoy se fabrican a un costo elevado.
Conceptos clave:
- biomineralización
- biotecnología
- evolución multicelular
- proteínas
- sílice
Nota de prensa original
El descubrimiento de nuevas proteínas productoras de vidrio en esponjas marinas revela detalles sobre cómo fueron los primeros animales
Investigadores de la Universidad de Tottori (Japón) y del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC) han hecho un descubrimiento sin precedentes que arroja luz sobre la transición de organismos unicelulares a multicelulares hace 600 millones de años.
Las esponjas son probablemente los primeros animales que aparecieron en la Tierra, y esta condición las hace especialmente interesantes para obtener pistas sobre cómo los animales multicelulares pudieron evolucionar a partir de un organismo unicelular ancestral en los océanos precámbricos. También son animales únicos porque utilizan el silicio disuelto en el agua en forma de ácido silícico para elaborar esqueletos arquitectónicamente impresionantes. Estos esqueletos son de “cristal”, con la misma composición química que el vidrio de nuestras ventanas, constituidos por un compuesto conocido técnicamente como “sílice” (SiO2).
Dado que la sílice es hoy uno de los materiales inorgánicos de mayor importancia industrial, dominar el proceso biológico por el cual las esponjas lo producen genera notables expectativas biotecnológicas relacionadas con la elaboración de fibra óptica, de materiales y estructuras arquitectónicas, de encapsulación termoestable en sílice de vacunas víricas y de ARNm, y de terapias experimentales de regeneración ósea en mamíferos, entre otras posibilidades. Sin embargo, los avances en las potenciales aplicaciones se ven ralentizados por problemas para controlar con micro-resolución espacial la deposición de la sílice durante el proceso de polimerización.
Por todo esto, un conocimiento más profundo de estos animales marinos puede, por un lado, revelar claves evolutivas y, por otro, abrir perspectivas innovadoras para la biotecnología: saber exactamente cómo producen sílice de manera biológica las esponjas podría revelar nuevas rutas para la síntesis controlada de este mineral con un coste y un impacto ambiental menores que los procesos industriales actuales, algo que representa una vieja aspiración biotecnológica.
Un estudio publicado ahora en Nature Communications supone un avance revolucionario en ambos campos. Un equipo japonés de la Universidad de Tottori y uno de científicos españoles del CSIC, concretamente del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC), han descubierto dos nuevas proteínas, llamadas hexaxilina y perisilina, en el interior de la sílice de las esponjas. Aunque su aplicabilidad biotecnológica se revelará en futuros estudios, su mero descubrimiento es un gran avance. Este hallazgo encierra un mensaje fascinante y revolucionario tanto sobre la función de las proteínas como sobre la evolución del esqueleto de las esponjas.
Referencia del artículo: Shimizu, K., Nishi, M., Sakate, Y. et al. Silica-associated proteins from hexactinellid sponges support an alternative evolutionary scenario for biomineralization in Porifera. Nat Commun 15, 181 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44226-7
