NeoFronteras

Selección positiva en 544 genes comunes

Área: Genética — Miércoles, 24 de septiembre de 2008

Encuentran, en algunos mamíferos, 544 genes que han sido seleccionados positivamente por la evolución en los últimos 80 millones de años.

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Patrón de selección positiva en la filogenia de los mamíferos. Foto: PLoS.

Consciente de las limitaciones de los dogmas religiosos y la Filosofía el humano busca respuestas en la ciencia sobre su propia naturaleza y origen. Entre otras cosas echamos una mirada a los genes en busca de nuestra esencia, y comparamos nuestros genes con los de los otros animales en busca de diferencias.
Recientemente investigadores de la Universidad de Cornell han conseguido el más extenso y exhaustivo análisis de selección positiva hasta el momento en seis especies de mamíferos.
Si la selección natural favorece ciertas características éstas serán más comunes en cada generación. Como una característica determinada (fenotipo) viene determinada por un gen o conjunto de genes, se puede saber qué genes han sido favorecidos (seleccionados positivamente) si se encuentran más frecuentemente. El estudio de la selección positiva nos puede decir muchas cosas, incluso aclararnos las dudas que tenemos sobre el mismo proceso evolutivo.
Previamente este mismo grupo había comparado genomas humanos con el del chimpancé y el macaco. Ahora han extendido el análisis a ratones, ratas y perros. Gracias a los datos obtenidos han podido encontrar señales de cambios fuertes que se han dado en el árbol evolutivo durante los últimos 80 millones de años. Otros grupos han hecho estudios similares pero entre miembros de una misma especie, pudiendo estudiar los cambios que se han dado en decenas de miles de años.
Gracias al Centro de Computación Avanzada de Cornell pudieron analizar 16.500 genes humanos que han sido encontrados además, con algunas diferencias, en al menos dos de las otras especies estudiadas.
En el transcurso del tiempo ocurren cambios al azar en el genoma que reemplazan una o dos bases de un gen, y por tanto uno o dos aminoácidos en la proteína que codifica. Algunas veces este cambio no afecta el funcionamiento de la proteína, pero algunas veces sí lo hace. Si es perjudicial el cambio es eliminado y si aumenta el éxito reproductor es seleccionado positivamente. Con el tiempo, y debido a la reproducción sexual, estos genes seleccionados positivamente se propagan por la población reemplazando a la versión original del gen.
Este grupo usó la frecuencia a la que ocurren los cambios sin importancia para calibrar el sistema y ver cuánto cambio era de esperar a lo largo del tiempo evolutivo. Si un gen en cuestión muestra más cambio del esperado que el producido por azar es que ha sufrido una selección positiva.
Los resultados han sido interesantes. Muchos genes seleccionados positivamente y encontraron en los roedores tienen que ver con el sistema inmunitario y sugiere una “carrera de armamentos” frente a virus, bacterias y otros patógenos.
El grupo más grande de genes seleccionados positivamente en los primates están relacionados con los sentidos o inputs sensoriales como el sabor, el color, el dolor, etc. Paradójicamente estos investigadores no encontraron genes de este tipo relacionados con el cerebro. Quizás, especulan, los cambios en el sistema sensorial dirigieron los cambios en el cerebro.
En total han encontrado 544 genes que han sido seleccionados positivamente por la evolución en los últimos 80 millones de años.
El estudio apoya la idea de que la selección positiva es importante para la evolución. Los teóricos han debatido sobre la importancia de la selección positiva frente a la “deriva neutra”, en la que cambios al azar simplemente suceden sin resultados positivos o negativos.
Estos investigadores encontraron selección positiva principalmente en genes que no se expresan en tantos tejidos como otros, quizás porque los genes que están más especializados tienen más libertad a la adaptación. Un gen que se exprese en muchas partes del organismo y cambie puede representar una ventaja para algo, pero puede ser nefasto en otra parte del cuerpo. Estos genes importantes no tendrían tanta libertad a la hora de cambiar, pero otros que se expresen en unos pocos sitios sí.
Además, encontraron pruebas de que muchos cambios han ocurrido en rachas durante periodos cortos de tiempo. Por ejemplo, encontraron genes que no estaban bajo selección en mamíferos inferiores, sí lo estuvieron posteriormente en los primates y finalmente desaparecieron en los humanos. Saber si la evolución se da de manera continua y suave o si está sujeta además a episodios rápidos ha sido un asunto muy discutido y debatido entre la comunidad académica.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa de Cornell University.
Artículo en PLoS Genetic (abierto).

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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1 Comentario

  1. Salva ADSADN:

    Interesantísimo.

    Los estudios genómicos a gran escala van a empezar a generar una cantidad inmensa de datos que deberán ser debidamente presentados en artículos como el que tan bien comentas.
    Me parece extremadamente “elegante” que dos de los grupos de genes que más cambios han sufrido sean los del sistema inmunitario y los de los sentidos, genes implicados en la relación de los mamíferos con el entorno. La menor presencia de genes de “estructura celular” y desarrollo embrionario, parece indicar que el patrón básico ya era “correcto” y que lo que ha hecho el mamífero base ha sido adaptar sus funciones de relación.
    También me parece curioso que en este estudio convivan las tendencias duales postivismo-neutralismo y puntualismo-gradualismo. Creo que (puede que incluso genéticamente) están condenadas a presentarse siempre a pares.

    Felicidades por la entrada

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