Investigadores han descubierto bacterias simbióticas en insectos planthopper con los genomas más pequeños registrados para cualquier organismo, midiendo tan solo 50.000 pares de bases. Estos microbios, que han coevolucionado con sus huéspedes durante unos 263 millones de años, difuminan la línea entre bacterias independientes y orgánulos celulares como las mitocondrias. Los hallazgos destacan la reducción extrema del genoma en simbiontes proveedores de nutrientes.
Los planthoppers, insectos que se alimentan exclusivamente de savia vegetal, dependen de bacterias simbióticas alojadas en células abdominales especializadas para obtener nutrientes esenciales ausentes en su dieta azucarada. A lo largo de millones de años, estas bacterias han experimentado una simplificación genética significativa, volviéndose completamente dependientes de sus huéspedes. Un equipo liderado por Piotr Łukasik en la Universidad Jagellónica en Cracovia, Polonia, examinó 149 planthoppers de 19 familias. Al extraer y secuenciar ADN de los tejidos abdominales de los insectos, reconstruyeron los genomas de dos simbiontes: Vidania y Sulcia. Los resultados mostraron genomas de menos de 181.000 pares de bases de longitud, con algunas cepas de Vidania de solo 50.000 pares de bases, superando al anterior poseedor del récord, Nasuia en leafhoppers, que supera los 100.000 pares de bases. Estas bacterias poseen alrededor de 60 genes codificadores de proteínas, comparable a algunos virus, como el causante de covid-19 con unos 30.000 pares de bases. Los simbiontes sintetizan principalmente el aminoácido fenilalanina, crucial para la formación del exoesqueleto de los insectos. El grupo de Łukasik sugiere que la reducción del genoma puede ocurrir cuando los cambios en la dieta del huésped proporcionan nutrientes alternativos o cuando otros microbios asumen roles anteriores. Esta reducción recuerda la evolución de las mitocondrias y cloroplastos, descendientes bacterianos antiguos integrados en células eucariotas. «Exactamente dónde termina este simbionte altamente integrado y comienza un orgánulo, creo que es muy difícil decirlo», señaló Łukasik. «Es un límite muy difuso». Nancy Moran de la Universidad de Texas en Austin, que no participó, estuvo de acuerdo en que etiquetarlos como orgánulos depende de la definición, aunque persisten diferencias: las mitocondrias, con genomas de 15.000 pares de bases originados hace más de 1.500 millones de años, están presentes en la mayoría de las células, a diferencia de estos simbiontes especializados. Łukasik los ve en un «gradiente de dependencia», anticipando ejemplos aún más pequeños en el futuro. El estudio aparece en Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-026-69238-x).
