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19 de octubre de 2017

EL ADN OSCURO ESTÁ CAMBIANDO EN MODO EN QUE VEMOS LA EVOLUCIÓN



por 
Philip Perry
29 Agosto 2017
del Sitio Web BigThink





Pixababy


  • ¿Qué permite que la sepia se camufle tan perfectamente que se mezcla con cada matiz y contorno de su ambiente?

  • ¿Cómo es que los peces notentonióides de la Antártidadesarrollaron proteínas anticongelantes en su sangre para sobrevivir a las temperaturas extremas?

  • ¿Cómo es la rana Pyxie africana puede sellarse en un capullo de membrana mucosa e hibernar por hasta siete años, con el fin de soportar largas sequías?
La respuesta a todo esto es la adaptación y la selección natural, los dos pilares de la evolución.

Y por primera vez, los biólogos evolucionistas están realmente echando una mirada detrás de cámaras a estos procesos. Podemos decodificar un genoma de especie y compararlo y contrastarlo con otros. Pero la doble hélice no ha revelado aún todos sus misterios.

Entre los descubrimientos más extraños hasta ahora se encuentra el "ADN oscuro". El nombre lo equipara con la materia oscura, que se dice que comprende el 25% del universo, pero hasta ahora sigue siendo elusivo.

En la biología evolutiva, los investigadores pueden ver los genomas de las especies, ver qué genes se cruzan y comenzar a descifrar qué función sirve cada uno.


Comparando los genomas de diferentes organismos,
 los genetistas pueden decir qué genes llevan a qué rasgos.
Imágenes Getty.


Lo que algunos estudios están encontrando ahora es que una criatura podría carecer de un cierto gen requerido para la supervivencia.

Sin embargo, la proteína que habría producido aún se expresa de alguna manera. El propio gen o algún otro mecanismo debe estar en acción. Pero los medios siguen siendo casi indetectables.

Estos son llamados genes ocultos. Otro nombre para ellos es el ADN oscuro.

En un estudio reciente (Genome Sequence of a Diabetes-Prone Rodent reveals a Mutation Hotspot around the ParaHox Gene Cluster) publicado en la revista PNAS, los científicos revisaron un caso que implicaba a ratas de arena. Éstos son gerbils moradores del desierto, nativos del norte de África y al Oriente Medio.

Los pobrecitos parece que son propensos a diabetes tipo 2...

Este estudio se centró en un gen llamado Pdx1, que es responsable de la producción de insulina. Aunque esencial para la supervivencia, se encontró que éste faltaba en el genoma de esta especie en particular. 

¿Cómo sobreviviría la rata del desierto?

Lo que encontraron fue que el gen no estaba realmente desaparecido, sino que alguna manera oscurecido. Lo sabían porque encontraron instrucciones químicas en sistemas de ratas del desierto, que sólo podrían ser producidas por Pdx1.

Las moléculas de base o nucleótidos para el ADN son,
  • T (timina)
  • C (Citosina)
  • A (adenina)
  • G (Guanine)
Esta secuencia particular era alta en los pares de bases G y C. En términos de ingeniería genética, los genomas ricos en GC son notorios por ser difíciles de trabajar.

Pero podrían señalizar algo más que una mera consternación en la tecnología de laboratorio.


Los investigadores en un estudio reciente
encontraron que las ratas de arena tienen ADN oscuro.
Wikipedia Commons.


Buscando más profundamente en su composición genética y comparándola con otros roedores, los investigadores encontraron que el ADN de la rata de arena contenía realmente mutaciones mucho más que las de sus primos más cercanos.

Adam Hargreaves es investigador post-doctoral en Oxford, que participó en este estudio. Él y sus colegas ahora están llamando a los espacios donde los genes necesarios para la supervivencia deberían estar en "puntos calientes".

Hargreaves escribió en The Conversation,
"Todos los genes dentro de este punto caliente de mutación ahora tienen un ADN muy rico en GC, y han mutado a tal grado que son difíciles de detectar usando métodos estándar".
El ADN oscuro es raro, pero no desconocido. Se ha detectado en especies de aves antes.

En un estudio publicado en Genome Biology, los científicos encontraron que un total de 274 genes estaban ausentes en muchas especies de aves, y sin embargo necesarias para casi todos los vertebrados.

Una vez más, se detectó ADN rico en GC. Hasta ahora, no se han encontrado genes ocultos fuera de estos dos casos. Hargreaves se pregunta qué tan frecuentes son en realidad.

La verdadera innovación en la comprensión no rodea a los genes ocultos, sino a estos puntos calientes. Hargreaves y colegas tienen alguna indicación de que muchos genes interceden en estos lugares vacíos con el fin de producir una proteína necesaria. Esto sugiere un proceso más profundo.

En lugar de mutaciones de genes aquí y allá por su cuenta, varios pueden de hecho mutar juntos. Pero algunos científicos han ido un paso más allá. 

¿Podría haber un proceso subyacente que impulsa la evolución? Si es así, aprendiendo más sobre el ADN oscuro podría darnos pistas.

Hargreaves y sus colegas creen que la rata del desierto puede haber sufrido un rápido salto evolutivo, que es la razón por la cual tuvo lugar el punto caliente. Hoy en día, el cambio climático impulsado por la humanidad está acelerando los procesos evolutivos entre muchas especies.

Más casos de ADN oscuro podrían ser uno de los resultados.

Para obtener más información al respecto, vea el video abajo:






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