MADRID, 12 May. (EUROPA PRESS) -
Los genes representan alrededor del 2 por ciento del genoma humano y el resto se compone de un material genético conocido como ADN no codificante, sobre el que los científicos han pasado años investigando acerca de su existencia en cantidades tan voluminosas. Ahora, un nuevo estudio ofrece una visión inesperada: la gran mayoría de ADN no codificante, que es abundante en muchos seres vivos, puede no ser necesario en realidad para la vida compleja, según esta investigación.
Las pistas se han descubierto en la secuencia del genoma de la planta carnívora bladderwort o 'Utricularia gibba', el más pequeño en ser secuenciado a partir de una planta multicelular compleja, lo que contradice la idea de que grandes cantidades de ADN no codificante son cruciales para la vida compleja. Los investigadores que secuenciaron el genoma de 'U. gibba' que dicen que el 97 por ciento se compone de genes, trozos de ADN que codifican las proteínas, y pequeñas piezas de ADN que controlan esos genes.
Parece que la planta ha estado ocupada eliminando el ADN "basura" no codificante de su material genético durante muchas generaciones, resaltan los científicos, para quienes esto puede explicar la diferencia entre bladderworts y especies con "basura pesada" como el maíz y el tabaco, e incluso los seres humanos. El equipo internacional de investigadores, dirigido por el Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (LANGEBIO), en México, y la Universidad de Búfalo, en Nueva York (Estados Unidos), presentará sus conclusiones este domingo en la edición avanzada online de 'Nature'.
El estudio fue dirigido por el director y profesor de LANGEBIO, Luis Herrera-Estrella, y el profesor de Ciencias Biológicas de la Universidad de Búfalo Víctor Albert, con la colaboración de científicos de Estados Unidos, México, China, Singapur, España y Alemania. "La gran noticia es que sólo el 3 por ciento del material genético del bladderwort es el llamado ADN basura", afirmó Albert.
Según este experto de la Universidad de Búfalo, de alguna manera, esta planta ha purgado la mayor parte de lo que forma los genomas vegetales. "Lo que dice es que se puede tener perfectamente una buena planta multicelular con una gran cantidad de diferentes células, órganos, tipos de tejidos y flores, y se puede hacer sin la basura", subraya Albert.
Los científicos han estudiado mucho por qué existe el ADN no codificante y en cantidades tan copiosas. Una reciente serie de artículos de ENCODE, un proyecto de investigación internacional altamente publicitado, comenzó a ofrecer una explicación, diciendo que la mayor parte del ADN no codificante (80 por ciento) parece jugar un papel en las funciones bioquímicas, como la regulación y la promoción de la conversión de ADN en su pariente, el ARN, que para los genes se introduce en la maquinaria que produce proteínas.
POR SESGO
Pero Herrera-Estrella, Albert y sus colegas argumentan que los organismos no pueden desarrollarse en la "chatarra genética" por razones de utilidad. En su lugar, creen que algunas especies pueden simplemente tener un sesgo mecanicista inherente hacia la eliminación de una gran cantidad de ADN no codificante, mientras que otras tienen un sesgo inherente en la dirección opuesta, hacia la inserción de ADN y duplicación.
Estos sesgos no se deben al hecho de que una forma de comportarse sea más útil que otra, sino debido a que hay dos formas innatas de comportarse y todos los organismos se adhieren a estas vías en un grado u otro. El lugar que ocupan los organismos en esta escala de deslizamiento de las fuerzas depende en parte de la medida en que la presión de la selección natural de Darwin es capaz de contrarrestar o mejorar estos sesgos intrínsecos.
El nuevo genoma de 'U. gibba' muestra que tener un montón de ADN no codificante no es crucial para la vida compleja, ya que bladderwort es una planta excéntrica y complicada, que vive en hábitats acuáticos como humedales de agua dulce y ha desarrollado sus métodos correspondientes para la caza altamente especializada. Para capturar la presa, la planta usa cámaras minúsculas de bombas de agua llamadas vejigas, convirtiendo cada una en un vacío que puede aspirar y atrapar a criaturas inocentes.
El genoma de la U. gibba tiene alrededor de 80 millones de pares de bases de ADN, un número minúsculo en comparación con otras plantas complejas, y la supresión del ADN no codificante parece explicar la mayor parte de esa discrepancia en el tamaño, según los investigadores. U. gibba tiene unos 28.500 genes, comparables a familiares como la uva y el tomate, que tienen genomas mucho mayores de unos 490 y 780 millones de pares de bases, respectivamente.
El pequeño tamaño del genoma de 'U. gibba' es aún más sorprendente dado el hecho de que la especie ha sido objeto de tres duplicaciones del genoma completo desde la división de su linaje evolutivo desde la planta del tomate. Es decir, en tres momentos distintos en el curso de su evolución, el genoma de la bladderwort duplicó en tamaño, con los hijos recibiendo dos copias completas de todo el genoma de la especie.
"Esta sorprendentemente historia de duplicación, se combina con el pequeño tamaño actual del genoma bladderwort, lo que proporciona evidencia adicional de que la planta ha sido particularmente prolífica, suprimiendo ADN no esencial, pero al mismo tiempo manteniendo un conjunto funcional de genes similares a los de otra planta especies, concluye Herrera-Estrella.
