La evolución reutilizó trozos de genoma para diversificar a los mamíferos

Actualizado 29/01/2015 18:23:26 CET
Mamíferos
Foto: EMBL-EBI

MADRID, 29 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Una nueva investigación muestra cómo la evolución ha dado lugar a una rica diversidad de especies gracias a la reutilización de elementos funcionales comunes a todos los mamíferos.

   Científicos del Instituto Europeo de Bioinformática (EMBL-EBI, por sus siglas en inglés) y el Instituto de Investigación del Cáncer Cambridge-Reino Unido (CRUK CI, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, demuestra cómo se pueden emplear los métodos de comprensión de la biología humana para entender una amplia gama de especies.

   Todos los mamíferos comparten un ancestro común y muchos de los mismos genes, por lo que se plantea la pregunta de qué hace exactamente, por ejemplo, que un delfín no sea un gato y cómo todos los mamíferos empezaron a diferenciarse hace millones de años. Parte de la respuesta está en la forma y el momento en el que se regulan los genes.

   Esta última investigación, publicada en 'Cell', explora la evolución de la regulación génica en 20 especies de mamíferos, y ofrece una visión profunda de la "radiación de los mamíferos", una época de rápida evolución morfológica que se produjo poco después de que el impacto de un asteroide provocara la extinción de los dinosaurios.

   Aprovechando los resultados de un estudio comparativo de las secuencias del genoma de 29 mamíferos y con la ayuda de organizaciones de conservación, como el Programa de Investigación de Reino Unido de Varamientos de Cetáceos y el Zoológico de Copenhague, el equipo pudo estudiar y comparar la regulación de genes en las células hepáticas de 20 especies clave incluyendo la rata topo desnuda, el hombre, el demonio de Tasmania, los delfines y las ballenas Sei.

   "Lo que hemos demostrado es que la evolución reutiliza cosas que existen en todas las especies, que hacen que cada especie sea única", explica Paul Flicek, jefe de Genómica de Vertebrados en el EMBL-EBI. "Al analizar los promotores de genes y potenciadores en muchos mamíferos diferentes, hemos demostrado que los potenciadores específicos de especies provienen de ADN antiguo, que la evolución captura de ADN que ha estado presente durante mucho tiempo y lo utiliza para la regulación de genes en tejidos específicos", concreta.

   La evolución tiene dos formas de convertir los cambios en el genoma en las diferencias entre las especies: se puede cambiar una secuencia de la proteína o modificar la forma en que los promotores o potenciadores controlan la expresión de la proteína, aunque, en algunos casos, la evolución utiliza ambas estrategias a la vez. Cuando las secuencias de aminoácidos evolucionan muy rápidamente, ocurren al mismo tiempo importantes cambios de regulación: la secuencia codificante de la proteína y el correspondiente cambio de secuencia reguladora sinérgicamente.

   "La gente emplea una gran cantidad de tiempo y dinero tratando de comprender la biología humana, por lo que la mayor parte de las herramientas que tenemos están diseñadas para estudiar el genoma humano --explica la encargada de dirigir el trabajo computacional, Camille Berthelot, del EMBL-EBI, que dirigió el trabajo computacional--. Los datos de referencia que tenemos para las especies menos estudiadas, como la ballena Sei o el demonio de Tasmania, no son nada en comparación con los conjuntos de datos que tenemos para el genoma humano".

   "Lo que inspiró esta obra fue el deseo de llegar a la cima de la montaña, mirar y ver lo que está pasando en el panorama de la evolución molecular en toda la amplitud del espacio de los mamíferos", resume Duncan Odom. de CRUK CI y el 'Wellcome Trust Sanger Institute', en Reino Unido.

   "Es interesante que ahora sabemos que podemos comenzar a responder a preguntas acerca de la genética funcional de muchas especies insuficientemente exploradas, cuestiones que, por lo general, sólo podemos preguntar de los seres humanos y los ratones. Podemos utilizar las herramientas desarrolladas para estudiar a los seres humanos con el fin de entender la biología de todo tipo de animales, sean mirlos o elefantes, y explorar su relación con los otros. Esta investigación nos ha dado nuevas perspectivas sobre la evolución de los mamíferos y demostrado lo poderosos que pueden ser estos métodos", concluye.

@CIENCIAPLUS