NeoFronteras

Explicación para el proceso de especiación

Área: Genética — Miércoles, 28 de Octubre de 2009

Una región del cromosoma X impediría que dos especies de moscas distintas tengan descendencia viable.

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Proceso de división normal (izquierda) y anómalo (derecha). La heterocromatina es mostrada en rojo.

Uno de los temas centrales de la teoría evolutiva es explicar el proceso de especiación. Es decir, cómo a partir de una especie pueden surgir otras diferentes. El sistema clásico de especiación ocurre cuando una población de una especie se queda aislada geográficamente del resto de los miembros y los genes de ambas poblaciones van divergiendo poco a poco. Es lo que ocurre en las islas, como los famosos pinzones de las Galápagos. También hay que explicar por qué razón una especie establecida al cruzarse con otra similar vecina no produce descendencia o su descendencia no es fértil, de este modo se garantiza que no se revierta lo evolutivamente andado, sobre todo si las fronteras geográficas no están muy definidas. Así por ejemplo, si cruzamos una yegua y un burro obtenemos mulas, pero éstas son estériles. Por tanto, aunque estas dos especies coexistan geográficamente se mantendrán como especies distintas.
Investigadores de Cornell University, en un estudio publicado en PLoS, sugieren que el proceso de especiación podría estar controlado por una parte especial del cromosoma X, al menos en moscas de la fruta.
Hace 100 años se comprobó que cuando se cruzaban dos especies de moscas, concretamente hembras de Drosophila melanogaster y machos de D. simulans, los machos descendientes sobrevivían pero los embriones hembras morían. La cuestión es qué es lo que está matando a las hembras de estos híbridos y cómo lo hace.
En muchas especies (no todas) el sexo está ligado a los cromosomas X e Y, de tal modo que si se hereda un cromosoma Y procedente del padre se obteniéndose un macho (que tiene la pareja XY), si se hereda uno X se obtiene una hembra (XX).
Estos investigadores encontraron que un fragmento de ADN en el cromosoma X del padre es el que producía hembras no viables.
Este segmento se encontró precisamente en la heterocromatina del cromosoma X, un amasijo altamente compacto de ADN y pobre en genes que se encuentra cerca del centro del cromosoma.
Los investigadores comprobaron que estos embriones morían muy pronto en proceso de desarrollo. Durante las divisiones iniciales del embrión este segmento se vuelve “pegajoso” y detiene el proceso de división celular, al evitar que el cromosoma X se separe apropiadamente. Como resultado el embrión muere.
Los investigadores saben que el ADN de la heterocromatina evoluciona más rápidamente que otras partes del genoma. Además, durante el desarrollo temprano, las proteínas requeridas para la división celular provienen de la madre. Los autores del estudio especulan que la heterocroamtina del cromosoma X del macho de D. melanogaster ha evolucionado tan rápidamente que la maquinaria de empaquetamiento de ADN de D. simulans de la madre ya no es capaz de reconocer.
Esta región problemática del cromosoma X contiene en D. melanogaster alrededor de 5 millones de bases de ADN, mientras que la región equivalente de D. simulans contiene sólo 100.000. Esta diferencia entre la heterocromatina de las dos especies explicaría por qué las hembras híbridas no son viables.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.

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