Las mutaciones en el ADN no ocurren tan al azar como se pensaba anteriormente. Estos hallazgos tienen el potencial de cambiar drásticamente las opiniones sobre la evolución



Las mutaciones en el ADN no ocurren tan al azar como se pensaba anteriormente. Estos hallazgos tienen el potencial de cambiar drásticamente las opiniones sobre la evolución

Informe de Mysterious Earth uux.cn Según cnBeta: según un nuevo estudio del Instituto Max-Planck de Estudios Biológicos en Tübingen, Alemania, y la Universidad de California, Davis, la mutación del ADN no es como se pensaba anteriormente "Eso sucede al azar. Estos hallazgos tienen el potencial de cambiar drásticamente la forma en que los investigadores piensan sobre la evolución. Estos conocimientos tienen implicaciones de gran alcance, desde una mejor comprensión de la domesticación de cultivos hasta la predicción de mutaciones en el cáncer".

Las mutaciones que ocurren cuando el ADN se daña y no se repara son el principal “combustible” de la evolución. Una suposición central de la evolución darwiniana es que surgen al azar y que solo la selección natural determina qué genes cambian más rápido durante la evolución, cuáles son más lentos. la suposición central ahora se ha cambiado.

Gray Monroe, profesor asistente en el Departamento de Ciencias de las Plantas de UC Davis y primer autor del artículo, dijo: "Siempre pensamos que las mutaciones aparecían puramente por casualidad en todo el genoma. Ahora encontramos que los patrones de mutaciones no son solo muy no aleatorio. , y no es aleatorio de una manera que favorece a la planta".

Detlef Weigel, director científico del Instituto Max Planck de Estudios Biológicos y autor principal del estudio, comentó: "Esta es una perspectiva completamente nueva sobre cómo funcionan la mutación y la evolución".

Protección de plantas con mutaciones dañinas

Los investigadores plantaron especímenes de la maleza Arabidopsis, ampliamente distribuida, en un entorno de laboratorio protegido donde todas las plantas, incluidas aquellas con mutaciones perjudiciales, pueden prosperar. Estas mutaciones perjudiciales a menudo son casi eliminadas por las presiones de selección que prevalecen en la naturaleza, por lo que desaparecen antes son observados Al analizar los genomas de cientos de plantas cultivadas en laboratorio, los científicos pueden identificar miles de mutaciones a medida que surgen mutaciones.

Un análisis estadístico sofisticado reveló que estas mutaciones no se distribuyeron aleatoriamente en el genoma como esperaban los investigadores. En cambio, encontraron regiones del genoma con pocas mutaciones, mientras que las mutaciones en otras regiones eran más frecuentes. En esas mutaciones Menos regiones, Los genes que se necesitan en cada célula y, por lo tanto, son esenciales para la supervivencia de cada planta, tienen una representación mucho mayor de esos genes."Estas son las regiones del genoma que son más sensibles a los efectos nocivos de las nuevas mutaciones", dijo Weigel, " por lo que la reparación del daño en el ADN parece ser particularmente eficiente en estas regiones. Es como si la evolución estuviera jugando a los dados: minimiza el riesgo de dañar los genes más importantes".

Una nueva perspectiva de la teoría clásica de la evolución

Los científicos han descubierto que los diferentes tipos de proteínas en los que se empaqueta el ADN en el núcleo están altamente correlacionados con la aparición de mutaciones. "Esto nos dio una buena idea para poder predecir qué genes eran más probables que otros", dijo Monroe . mutado."

Weigel enfatiza que estos resultados son completamente inesperados de la teoría evolutiva clásica: "Se sabe desde hace mucho tiempo que durante la evolución, ciertas regiones del genoma acumulan más variación que otras". Explica: "A primera vista, lo que encontramos parece contradicen la sabiduría aceptada de que esto simplemente refleja que la selección natural elimina las mutaciones antes de que realmente se observen. Sin embargo, a pesar de la distribución desigual de las mutaciones en un genoma típico, regiones importantes no están completamente libres de mutaciones, por lo que estas regiones también pueden evolucionar, aunque en un ritmo más lento que el resto del genoma".

Uso futuro en investigación médica y de reproducción

“Las plantas han desarrollado una forma de proteger sus genes más importantes de la mutación”, dijo Monroe. “Esto es emocionante porque incluso podemos usar estos hallazgos para pensar en cómo proteger los genes humanos de la mutación. En el futuro, podrían ser se usa para predecir qué genes son los mejores objetivos para la reproducción porque evolucionan rápidamente, o qué genes tienen más probabilidades de causar enfermedades en los humanos".




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