NeoFronteras

Problemas con el reloj genético

Área: Genética — Miércoles, 11 de Noviembre de 2009

Un estudio siembra dudas sobre la precisión del reloj genético a la hora de datar muestras genéticas por cambios evolutivos.

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Pingüinos muertos hace 44.000 años en la Antártida, que proporcionan muestras extraordinarias de ADN congelado, desafían la fiabilidad del tradicional reloj genético. Un estudio sugiere que esta técnica ha subestimado rutinariamente la edad de ciertas especies en un 200 ó 600 por ciento. Es decir, si por ejemplo un espécimen biológico es datado por el método tradicional de ADN por comparación filogenética y se llega a la conclusión de que tiene 100.000 años, puede que en realidad tenga 200.000 ó 600.000 años.
El hallazgo siembra dudas sobre la precisión de los análisis genéticos convencionales utilizados para datar muestras y que se basan en asumir un ritmo evolutivo equivocado.
La idea del reloj genético es bastante simple. Si nos hacemos con unas secuencias de ADN antiguo y las comparamos con las mismas secuencias de ADN moderno podemos ver cuántos cambios se han producido en el tiempo. Si asumimos que en promedio se produce un cambio o sustitución cada cierto tiempo, entonces contando el número de cambios tenemos la edad de las muestras. Pero, al parecer, las cosas no son tan sencillas.
Según Dee Denver, de Oregon State University y autor del trabajo, en estudios anteriores basados en pequeñas cantidades de ADN ya se señalaba el mismo problema, pero ahora hay pruebas más fuertes, basadas en el estudio de casi todo el genoma mitocondrial, contra el método tradicional. El ADN de las mitocondrias (un orgánulo celular encargado de producir energía) es usado típicamente en este tipo de análisis.
Las observaciones realizadas en este estudio parecen ser fundamentales y pueden ser extendidas al resto de las especies animales. Denver y sus colaboradores creen que la técnica tradicional es errónea y que las tasas de cambio evolutivas son más grandes de lo que las técnicas convencionales nos han hecho creer.
El hallazgo desafía principalmente las técnicas usadas para determinar la edad de muestras genéticas por sí solas, pero no las técnicas basadas en análisis del registro fósil. En particular, esto podría forzar a un re-examen de cuándo ciertas especies divergieron de otras si esto se determinó basándose en pruebas genéticas tradicionales.
Los autores llegan a esta conclusión gracias a un estudio realizado con huesos de pingüinos (Pygoscelis adeliae) conservados bajo el punto de congelación en la Antártida. Estos pingüinos han habitado las mismas áreas rocosas durante miles de años, siendo muy simple determinar la edad de los huesos mediante excavación en ciertos lugares donde los huesos simplemente se apilan unos sobre otros a una tasa constante. Gracias a las bajas temperaturas, el ADN que contienen esos huesos se conserva durante miles de años, algo imposible en otras latitudes, lo que constituye una fuente notable de información científica.
Esto científicos analizaron el ADN mitocondrial de huesos de entre 250 y 44.000 años y pudieron establecer los ritmos de cambios genéticos que se han dado a lo largo de ese periodo de tiempo. Además analizaron el ADN de pingüinos modernos vivos a partir de muestras sanguíneas.
Los resultados obtenidos difieren de los análisis convencionales. Los investigadores determinaron además que las secuencias de ADN diferentes cambiaron a ritmos diferentes. Las regiones genéticas hipervariables son susceptibles de sufrir efectos de saturación o sustituciones múltiples. Por eso, estas regiones no pueden usarse para inferir tasas de cambio molecular en genomas mitocondriales, precisamente porque estas regiones evolucionan mucho más deprisa que el resto del genoma, como por ejemplo más deprisa de aquellas cuya expresión en proteínas vitales restringe los posibles cambios que se puedan dar en ellas.
Durante años los investigadores han estado utilizando, junto a la información procedente del registro fósil, las tasas o ritmos de mutaciones genéticas en las células para determinar la edad de muestras antiguas y lo que se llama comparación filogenética, para así poder estudiar la edad de los fósiles y la historia evolutiva.
Según los autores, el ritmo de la evolución molecular apuntala gran parte de la Biología Evolutiva moderna. Sin embargo, para que el análisis genético sea adecuado, uno debe conocer el ritmo de cambio molecular correcto. Denver cree que los análisis convencionales de ADN no capturan muchos cambios genéticos. Son análisis fáciles de implementar, pero demasiado indirectos, lo que compromete su precisión.
Además de levantar dudas sobre precisión al datar muchas especies con los análisis tradicionales, el estudio proporciona herramientas para mejorar la precisión en estimaciones futuras.
Esto también nos recuerda la pérdida de información científica que se puede dar debido al cambio climático. No solamente desaparecerán muchas especies, sino que además las muestras genéticas conservadas hasta ahora en las regiones polares pueden ver comprometida su preservación futura, sobre todo porque en estas regiones es donde las temperaturas subirán más.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Foto cabecera: Pingüinos adelaila (Oregon State University).

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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4 Comentarios

  1. lluís:

    No se puede decir que la biología o la genética no nos esté deparando sorpresas continuamente. Lo que sí sería realmente una auténtica lástima es la pérdida de información científica debida al cambio climático.

  2. tomás:

    Supongo que esto puede estar relacionado con las conocidas divergencias entre las dataciones de fósiles por los medios clásicos -estratos, comparaciones con otra fauna y flora, etc.- y la realizadas teniendo en cuenta el reloj genético-evolutivo.

  3. NeoFronteras:

    Pues sí, estimado Tomás, al final el método de los estratos (o el carbono 14) parecen mejores que este sistema genético (hasta ahora) para datar cierto tipo de muestras.

    Tanto esta noticia como la cronológicamente posterior nos enseñan algo muy interesante. En ciencia se tienen resultados que siempre son provisionales. Puede que incluso en algún momento haya contradicciones, hasta que un nuevo hallazgo hace que las piezas del rompecabezas (las piezas que hay hasta ese momento) encajen por fin a la perfección. Aunque el juego nunca termina, pues tarde o temprano aparecerán nuevas piezas.

  4. tomás:

    ¡Caramba! Acabo de escribir prácticamente el mismo pensamiento en el artículo que sigue a este.

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