Consecuencias de la transferencia horizontal de genes en la evolución genómica eucarionte [Consequences of horizontal gene transfer in eukaryotic genomic evolution]
Authors: Martínez-Ezquerro José Darío 
Published: June 2020

Gene exchange between prokaryotes has long been recognized as an important biological process, to the extent that it has been proposed that a more suitable metaphor to describe the evolutionary process, at least in prokaryotes, should be that of "the web of life", where lines of descent not only diverge but also communicate and even fuse with each other, resulting in a reticulated pattern. This pattern partially describes and outlines the actual complexity because, with the exception of some ancestral horizontal gene transfer (HGT) events, it relegates most eukaryotes.In this work, I summarize the evidence on how such lines of descent diverge, communicate, and merge with each other, in both prokaryotes and eukaryotes, involving deep branches and recent divergences. In fact, both direct and indirect evidence shows the existence of active HGT mechanisms in eukaryotes, indicating that horizontal transfer of genetic material is an ongoing evolutionary process in these organisms, as important as it is in the case of prokaryotes. Some of the consequences in eukaryotic genomic evolution that this phenomenon implies include, as in prokaryotes, the acquisition of novel functions, reacquisition of lost genes, and incorporation of adaptive advantages.HGT involves not only phagocytic single-celled eukaryotes but all eukaryotes —protists, plants, fungi, and animals, including humans. This lateral transfer of genetic material occurs through homologous HGT mechanisms that also exist in bacteria: conjugation, transduction, endogenization, and transformation. Given the evidence, I suggest a global economy of genetic material among all current organisms: viruses, prokaryotes, and eukaryotes; fading the notion of barriers between species, as a result of the continuous horizontal circulation and use of available genetic material.Finally, I propose an ecological classification focused on the various interactions with which foreign genetic material is obtained, to facilitate the understanding of HGT as an ecological and evolutionary phenomenon, natural and global, that affects all organisms and involves all reservoirs of genetic material. **Resumen**Desde hace tiempo, se reconoce al intercambio de genes entre procariontes como un proceso biológico importante, al grado de que se ha propuesto que una metáfora más adecuada para describir el proceso evolutivo, al menos procarionte, debería ser la de “la red de la vida” en donde las líneas de la descendencia no sólo divergen sino también se comunican e incluso se fusionan unas con otras, dando como resultado un patrón reticulado. Este patrón describe y esquematiza parcialmente la complejidad real debido a que, con excepción de algunos eventos de transferencia horizontal de genes (THG) ancestrales, relega a la mayoría de los eucariontes.En este trabajo sintetizo la evidencia sobre cómo dichas líneas de descendencia divergen, se comunican y fusionan unas con otras, tanto en procariontes como en eucariontes, involucrando ramas profundas y divergencias recientes. De hecho, diversas evidencias tanto directas como indirectas, muestran la existencia de mecanismos de THG activos en los eucariontes, indicando que la transferencia horizontal de material genético es un proceso evolutivo actual en estos organismos, tan importante como lo es en el caso de los procariontes. Algunas de las consecuencias en la evolución genómica eucarionte que este fenómeno implica incluyen, al igual que en los procariontes, la adquisición de funciones novedosas, readquisición de genes perdidos e incorporación de ventajas adaptativas.La THG involucra no sólo a eucariontes unicelulares principalmente fagocíticos sino a todos los eucariontes —protistas, plantas, hongos y animales, incluyendo a los humanos. Esta transferencia lateral de material genético occure mediante mecanismos homólogos de THG que también existen en bacterias: conjugación, transducción, endogenización y transformación. Dada la evidencia, planteo una economía global del material genético entre todos los organismos actuales —virus, procariontes y eucariontes; desvaneciendo la noción de barreras entre las especies, resultado de la continua circulación horizontal y aprovechamiento del material genético disponible. Finalmente, propongo una clasificación ecológica centrada en las diversas interacciones con las que se obtiene el material genético foráneo, para facilitar el entendimiento de la THG como un fenómeno ecológico y evolutivo, natural y global, que afecta a todos los organismos e involucra a todos los reservorios de material genético.