Un estudio en Proceedings of the Royal Society B muestra que plantas holoparásitas del género Lophophytum no solo pueden adquirir ADN mitocondrial de sus huéspedes, sino también activar algunos de esos genes y usarlos como reemplazo funcional de genes propios. El hallazgo suma nueva evidencia al fenómeno natural de transferencia horizontal de genes entre especies.
ChileBio / 6 de julio, 2026.- Las plantas suelen heredar sus genes de sus progenitores, generación tras generación. Sin embargo, la evolución tiene atajos más sorprendentes de lo que se pensaba: en algunos casos, el ADN también puede moverse entre especies distintas, mediante un fenómeno natural conocido como transferencia horizontal de genes —o THG—.
Ahora, un nuevo estudio publicado en Proceedings of the Royal Society B describe uno de los casos más llamativos observados en plantas: especies holoparásitas del género Lophophytum, incapaces de hacer fotosíntesis y dependientes de otras plantas para obtener agua, nutrientes y energía, pueden incorporar genes mitocondriales de sus huéspedes y usarlos como reemplazo funcional de genes propios.
La investigación fue realizada por científicos de la Universidad Nacional de Cuyo, en Argentina, y se centró en dos especies estrechamente relacionadas: Lophophytum mirabile y Lophophytum pyramidale. Estas plantas pertenecen a un grupo de organismos que viven en contacto íntimo con las raíces de sus hospedadores, una condición que puede facilitar el intercambio de material genético entre especies.
Una transferencia natural de genes que no queda “silenciada”
La transferencia horizontal de genes es bien conocida en bacterias, donde puede mover rasgos como resistencia a antibióticos. En plantas también existe evidencia creciente, aunque durante mucho tiempo se pensó que buena parte del ADN adquirido desde otras especies permanecía sin función o terminaba perdiéndose con la evolución.
La novedad de este estudio es que, en Lophophytum, algunos genes adquiridos desde plantas huésped no quedaron como simples fragmentos de ADN ajeno. Por el contrario, se expresan y cumplen funciones, reemplazando a genes nativos de la planta parásita.
María Virginia Sanchez-Puerta, autora senior del estudio, explicó a Phys.org que durante las últimas dos décadas su grupo ha investigado la frecuencia y el impacto evolutivo de la transferencia horizontal de genes entre plantas, con especial atención al genoma mitocondrial, que es particularmente propenso a este fenómeno. La investigadora señaló que la mayoría del ADN foráneo suele permanecer no funcional y perderse con el tiempo, porque la expresión de genes ajenos enfrenta barreras moleculares importantes, además de la necesidad de compatibilidad entre genes mitocondriales y nucleares.
Por eso, el caso de Lophophytum resultó tan inesperado. Como planteó Sanchez-Puerta, la gran pregunta era cómo esta planta podía superar las barreras de expresión y, al mismo tiempo, mantener la compatibilidad necesaria para que los genes mitocondriales adquiridos funcionaran dentro de sus propias células.
El truco: genes “quiméricos” y filtros evolutivos
Para resolver el misterio, el equipo secuenció y ensambló los genomas mitocondriales completos de las especies de Lophophytum estudiadas y los comparó con los de sus plantas huésped. Además, realizaron análisis genómicos comparativos, estudios filogenéticos y secuenciación de ARN para evaluar si los genes adquiridos eran realmente expresados y procesados correctamente.
Según explicó Sanchez-Puerta, los investigadores analizaron en detalle el origen de las regiones promotoras de los genes foráneos —las zonas que ayudan a activar su expresión— y evaluaron procesos clave para que un gen sea funcional, como el empalme de intrones y la edición de ARN.
Los resultados sugieren una solución estructural: muchos de los genes funcionales adquiridos son quiméricos. Es decir, combinan una región reguladora compatible con la maquinaria de la planta receptora con una secuencia codificante de origen externo. En términos simples, Lophophytum parece conservar “interruptores” que su propia célula puede reconocer, mientras incorpora instrucciones genéticas provenientes de sus huéspedes.
Una forma simple de entenderlo es imaginar que una receta escrita por otra persona llega a una cocina nueva. Aunque la receta tenga buenas instrucciones, no servirá de mucho si está en un formato que los cocineros de esa cocina no entienden, si usa pasos imposibles de seguir o si requiere ingredientes que no existen allí. En el caso de Lophophytum, algunos genes “prestados” desde sus huéspedes parecen haber llegado con una combinación favorable: traen información útil, pero además quedan conectados a señales que la propia planta sí puede reconocer. Así, ese ADN externo no queda como una receta archivada y olvidada, sino que puede ser leído, procesado y usado por la célula.
El estudio también muestra que la selección natural favoreció la expresión de genes foráneos que cumplían ciertas condiciones: conservar promotores nativos reconocibles, no tener intrones y requerir poca edición de ARN. En otras palabras, no cualquier gen transferido puede volverse útil; solo algunos logran pasar un filtro evolutivo muy estrecho.
Una ventana a la evolución de los genomas vegetales
El hallazgo no significa que las plantas “roben” genes de manera dirigida o consciente, ni que cualquier transferencia de ADN entre especies resulte funcional. Más bien, muestra que en ciertos contextos evolutivos —como el contacto íntimo entre plantas parásitas y sus huéspedes— pueden generarse oportunidades para que fragmentos de ADN externo sean incorporados, mantenidos y, en casos excepcionales, aprovechados funcionalmente.
Este trabajo se suma a una línea de evidencia cada vez más robusta: la transferencia horizontal de genes no es exclusiva de bacterias. En plantas, hay un cuerpo creciente de investigaciones que muestran cómo gramíneas y cereales pueden incorporar genes de especies vecinas, un fenómeno descrito como una forma de “ingeniería genética natural” que puede contribuir a la adaptación evolutiva.
En estudios anteriores, por ejemplo, se ha reportado que pastos y cereales pueden adquirir genes de otras especies y que algunos de esos intercambios podrían estar asociados a ventajas adaptativas, como mayor crecimiento o capacidad de enfrentar ambientes cambiantes. La nueva investigación en Lophophytum lleva esta idea a un caso extremo: una planta que no fotosintetiza, depende de su huésped y ha integrado genes mitocondriales externos hasta el punto de reemplazar funciones propias.
Para Sanchez-Puerta, el estudio permitió comprender mejor cuáles son las limitaciones que enfrentan los genes foráneos para expresarse —como el reconocimiento de promotores, el procesamiento de intrones y la edición de ARN— y cómo esas barreras pueden ser superadas evolutivamente.
Lo que viene: entender cómo entra y se mantiene el ADN externo
Aunque el estudio entrega una explicación de cómo algunos genes adquiridos pueden volverse funcionales, aún quedan preguntas abiertas. Una de las más importantes es cómo llega físicamente ese ADN mitocondrial desde la planta huésped hasta la planta parásita y cómo se mantiene en el tiempo.
Sanchez-Puerta adelantó que el equipo quiere estudiar con más detalle el mecanismo de adquisición y mantenimiento del ADN foráneo. En particular, buscan probar un modelo denominado transferencia horizontal mediada por círculos, según el cual el ADN mitocondrial externo podría circularizarse dentro de la mitocondria de la planta receptora usando repeticiones cortas en sus extremos. Esto permitiría formar cromosomas circulares capaces de replicarse de manera autónoma.
Más allá del caso específico de Lophophytum, el trabajo refuerza una idea clave para la biología evolutiva moderna: los genomas no son archivos completamente cerrados. En la naturaleza, bajo ciertas condiciones, las especies pueden intercambiar información genética y, ocasionalmente, convertir ese ADN externo en una herramienta funcional para adaptarse y sobrevivir.
- Estudio: Roulet, M. E. et al. “A structural solution to functional HGT: gene chimaerism bypasses mitochondrial expression barriers in parasitic plants”. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2026). DOI: 10.1098/rspb.2025.2955