Un nuevo estudio ha descubierto que la «materia oscura» genética puede estar impulsando la aparición de nuevas especies.
Estos tramos largos y repetitivos del genoma se denominan satélites. ADNEventualmente, puede prevenir el apareamiento de animales incompatibles al mezclar los cromosomas en sus hijos híbridos, según el estudio. Y si los animales de diferentes poblaciones no pueden aparearse, divergirán con el tiempo, lo que conduce al mestizaje.
solo 1% De los 3 mil millones de letras, o nucleótidos, en el genoma humano producen proteínas que determinan rasgos como el color y la altura de los ojos. Otros tramos de ADN pueden decirle al cuerpo cuántas copias de una proteína debe producir, activar o desactivar genes en diferentes tejidos, entre otras funciones. Sin embargo, aproximadamente el 10% del genoma humano está formado por tramos largos y repetitivos de ADN satélite, que, durante muchos años, los científicos no pensaron que hicieran mucho, dijo el coautor del estudio Madhav Jaganathan, quien actualmente es profesor. Asociado en ETH Zurich. Instituto de Bioquímica de Suiza.
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“La replicación del ADN satelital fue muy abundante en las especies y se observó ampliamente en eucariotaso formas de vida con núcleos celulares, dijo Jaganathan a WordsSideKick.com en un correo electrónico. A pesar de esto, se ha descartado en gran medida por no tener importancia en el ADN. »
Sin embargo, en un Estudio 2018Jaganathan, entonces en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), y su ex asesora postdoctoral, la bióloga Yukiko Yamashita, también en el MIT, descubrieron que parte de este ADN tiene un propósito crucial: regula el ADN dentro del núcleo celular. Ese estudio encontró que algunas proteínas recogen moléculas de ADN y las organizan en densos haces de cromosomas llamados cromosomas. Descubrieron que el ADN satélite les dice a estas proteínas cómo ensamblar y organizar los cromosomas.
En el último estudio publicado el 24 de julio en la revista Molecular Biology and Evolution, Jagannathan y Yamashita encuentran otro papel para el ADN satélite: el liderazgo de especies. El equipo estaba analizando la fertilidad en especies de moscas de la fruta. Vientre negro de Drosophila. Cuando los investigadores eliminaron el gen que codifica una proteína llamada prod, que se une al ADN satélite para formar cromosomas, los cromosomas de las moscas se diseminan fuera del núcleo. Sin la capacidad de organizar adecuadamente los cromosomas, las moscas murieron.
Esto fue genial, dijo Jaganathan, porque la proteína omitida es única D. melanogaster. Esto significa que estas secuencias de ADN satélite de rápida evolución también deben contener proteínas de rápida evolución que se unan a ellas.
Para probar esta idea, nació Jaganathan D. melanogaster Machos de una especie diferente, Drosophila Simulans. Como era de esperar, los híbridos no vivieron mucho. Cuando los investigadores observaron las células de las moscas, vieron núcleos distorsionados con ADN esparcido por todas las células, tal como lo habían hecho cuando eliminaron la proteína prod en experimentos anteriores.
Entonces, ¿por qué eso significa que el ADN satélite puede impulsar una especie? El equipo sospecha que si el ADN del satélite evolucionara rápidamente y las dos criaturas produjeran proteínas diferentes unidas al ADN del satélite, no producirían descendencia sana. Debido a que las proteínas asociadas a los cromocentros y los fragmentos de ADN satélite evolucionan de manera diferente en grupos o especies separados, este conflicto puede surgir con bastante rapidez.
Para probar esta hipótesis, mutaron los genes satélites de unión al ADN que resultaron en incompatibilidad en ambos padres. Cuando reescribieron los genomas de las moscas para que fueran compatibles, produjeron organismos híbridos saludables.
Jagannathan sospecha que tales diferencias en el ADN satélite podrían ser un factor importante en la evolución de nuevas especies. Espera que más investigaciones puedan probar su modelo de incompatibilidad híbrida con otras especies. En última instancia, esta investigación podría llevar a los científicos a salvar híbridos «afectados» o híbridos que no viven mucho tiempo después del nacimiento. Esto podría allanar el camino para el uso del mestizaje como una forma de salvar especies en peligro de extinción, como Reno blanco del norte, donde solo viven dos mujeres.
En última instancia, la nueva investigación confirmó la corazonada de Jaganathan de que el ADN satélite tiene un propósito.
«Pensé que no había forma de que la evolución pudiera ser tan derrochadora», dijo Jaganathan.
Publicado originalmente en Live Science.
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