NeoFronteras Trimestral
Gen´etica
2009 Edici´ on de oto˜ no 64 / 108
´ GENETICA
Problemas con el reloj gen´etico Un estudio siembra dudas sobre la precisi´on del reloj gen´etico a la hora de datar muestras gen´eticas por cambios evolutivos. J. J. Moreno, NeoFronteras Ping¨ uinos muertos hace 44.000 a˜ nos en la Ant´ artida, que proporcionan muestras extraordinarias de ADN congelado, desaf´ıan la fiabilidad del tradicional reloj gen´etico. Un estudio sugiere que esta t´ecnica ha subestimado rutinariamente la edad de ciertas especies en un 200 ´ o 600 por ciento. Es decir, si por ejemplo un esp´ecimen biol´ ogico es datado por el m´etodo tradicional de ADN por comparaci´ on filogen´etica y se llega a la conclusi´ on de que tiene 100.000 a˜ nos, puede que en realidad tenga 200.000 ´ o 600.000 a˜ nos. El hallazgo siembra dudas sobre la precisi´ on de los an´ alisis gen´eticos convencionales utilizados para datar muestras y que se basan en asumir un ritmo evolutivo equivocado. La idea del reloj gen´etico es bastante simple. Si nos hacemos con unas secuencias de ADN antiguo y las comparamos con las mismas secuencias de ADN moderno podemos ver cu´ antos cambios se han producido en el tiempo. Si asumimos que en promedio se produce un cambio o sustituci´ on cada cierto tiempo, entonces contando el n´ umero de cambios tenemos la edad de las muestras. Pero, al parecer, las cosas no son tan sencillas. Seg´ un Dee Denver, de Oregon State University y autor del trabajo, en estudios anteriores basados en peque˜ nas cantidades de ADN ya se se˜ nalaba el mismo problema, pero ahora hay pruebas m´ as fuertes, basadas en el estudio de casi todo el genoma mitocondrial, contra el m´etodo tradicional. El ADN de las mitocondrias (un org´ anulo celular encargado de producir energ´ıa) es usado t´ıpicamente en este tipo de an´ alisis. 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 t´ecnica tradicional es err´ onea y que las tasas de cambio evolutivas son m´ as grandes de lo que las t´ecnicas convencionales nos han hecho creer. El hallazgo desaf´ıa principalmente las t´ecnicas usadas para determinar la
edad de muestras gen´eticas por s´ı solas, pero no las t´ecnicas basadas en an´ alisis del registro f´osil. En particular, esto podr´ıa forzar a un re-examen de cu´ ando ciertas especies divergieron de otras si esto se determin´o bas´andose en pruebas gen´eticas tradicionales. Los autores llegan a esta conclusi´ on gracias a un estudio realizado con huesos de ping¨ uinos (Pygoscelis adeliae) conservados bajo el punto de congelaci´on en la Ant´artida. Estos ping¨ uinos han habitado las mismas ´ areas rocosas durante miles de a˜ nos, siendo muy simple determinar la edad de los huesos mediante excavaci´ on 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 a˜ nos, algo imposible en otras latitudes, lo que constituye una fuente notable de informaci´on cient´ıfica.
Fuente: Oregon State University.
que las secuencias de ADN diferentes cambiaron a ritmos diferentes. Las regiones gen´eticas hipervariables son susceptibles de sufrir efectos de saturaci´on o sustituciones m´ ultiples. Por eso, estas regiones no pueden usarse para inferir tasas de cambio molecular en genomas mitocondriales, precisamente porque estas regiones evolucionan mucho m´as deprisa que el resto del genoma, como por ejemplo m´ as deprisa de aquellas cuya expresi´ on en prote´ınas vitales restringe los posibles cambios que se puedan dar en ellas. Durante a˜ nos los investigadores han estado utilizando, junto a la informaci´on procedente del registro f´osil, las tasas o ritmos de mutaciones gen´eticas en las c´elulas para determinar la edad de muestras antiguas y lo que se llama comparaci´on filogen´etica, para as´ı poder estudiar la edad de los f´osiles y la historia evolutiva. Seg´ un los autores, el ritmo de la evoluci´on molecular apuntala gran parte de la Biolog´ıa Evolutiva moderna. Sin embargo, para que el an´ alisis gen´etico sea adecuado, uno debe conocer el ritmo de cambio molecular correcto. Denver cree que los an´ alisis convencionales de ADN no capturan muchos cambios gen´eticos. Son an´ alisis f´aciles de implementar, pero demasiado indirectos, lo que compromete su precisi´on. Adem´as de levantar dudas sobre precisi´on al datar muchas especies con los an´alisis tradicionales, el estudio proporciona herramientas para mejorar la precisi´on en estimaciones futuras. Esto tambi´en nos recuerda la p´erdida de informaci´on cient´ıfica que se puede dar debido al cambio clim´ atico. No solamente desaparecer´ an muchas especies, sino que adem´ as las muestras gen´eticas conservadas hasta ahora en las regiones polares pueden ver comprometida su preservaci´ on futura, sobre todo porque en estas regiones es donde las temperaturas subir´ an m´as.
Esto cient´ıficos analizaron el ADN mitocondrial de huesos de entre 250 y 44.000 a˜ nos y pudieron establecer los ritmos de cambios gen´eticos que se han dado a lo largo de ese periodo de tiempo. Adem´as analizaron el ADN de ping¨ uinos modernos vivos a partir de muestras sangu´ıneas. Los resultados obtenidos difieren de los an´alisis convencionales. Los Fuentes y referencias: investigadores determinaron adem´as Nota de prensa., Art´ıculo original.
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