Estudio: las mutaciones del ADN son menos aleatorias de lo que se pensaba – Exploración científica – cnBeta.COM

A menudo se piensa que las mutaciones del ADN que impulsan la evolución son bastante aleatorias, pero un nuevo estudio sugiere que, de hecho, hay cierto orden en el caos.Un equipo de científicos comparó los genomas de cientos de plantas cultivadas en el laboratorio y descubrió que es mucho menos probable que ocurran mutaciones en genes esenciales para la supervivencia.

El azar juega un papel importante en la evolución. La sabiduría convencional sostiene que las mutaciones de ADN aparecen al azar en el genoma de un organismo, y si estos nuevos rasgos ayudan a un organismo a sobrevivir y reproducirse, entonces estas mutaciones se transmiten a la siguiente generación. Con el tiempo, estos rasgos pueden volverse característicos de una población o especie.

Pero, ¿existe un patrón de localización de las mutaciones del ADN en el genoma? Para investigar, los investigadores de UC Davis y el Instituto Max Planck cultivaron cientos de plantas de col rizada en el laboratorio, luego secuenciaron sus genomas y compararon dónde ocurrieron las mutaciones de ADN: parece haber surgido un diagrama no aleatorio.

“Siempre hemos creído que las mutaciones son esencialmente aleatorias en todo el genoma”, dijo el autor principal Gray Monroe. “Resulta que las mutaciones son muy no aleatorias y no aleatorias de una manera que favorece a las plantas. Es una forma completamente nueva de pensar sobre la mutación”.

Al cultivar las plantas en condiciones de laboratorio controladas, el equipo buscó suprimir los efectos no aleatorios de la selección natural, asegurando que las plantas que normalmente no sobrevivirían en el mundo real fueran eliminadas por una mutación negativa.

A través de cientos de genomas de plantas, el equipo descubrió más de un millón de mutaciones que parecían estar concentradas en ciertas partes del genoma. Esto dejó placas con tasas de mutación consistentemente bajas, tan bajas como un tercio de las de otras regiones. Cuando los científicos examinaron qué genes estaban en estas placas, descubrieron una plétora de genes esenciales, incluidos los involucrados en el crecimiento celular y la expresión génica.

“Estas son las regiones realmente importantes del genoma”, dijo Monroe. “Las regiones biológicamente más importantes son aquellas que están protegidas contra mutaciones”.

Sorprendentemente, estas regiones también parecen tener mecanismos de reparación de daños en el ADN más potentes, lo que sugiere que existe un enfoque mejorado para garantizar que estas secuencias críticas permanezcan funcionales.

Detlef Weigel, autor principal del estudio, dijo: “Las plantas han desarrollado una forma de proteger sus lugares más importantes de las mutaciones. Es emocionante porque incluso podemos usar estos hallazgos para pensar en cómo proteger los genes humanos de los efectos de la mutación.

El nuevo estudio se suma a un creciente cuerpo de trabajo que ha profundizado nuestra comprensión del papel de la mutación del ADN en la evolución. Un estudio de 2014 encontró que las mutaciones ocurrían con más frecuencia cerca de las repeticiones, mientras que otro en 2019 encontró puntos críticos mutacionales en los sitios de recombinación, donde los cromosomas de cada padre se emparejan.

Los investigadores del nuevo estudio dicen que el trabajo podría eventualmente conducir a mejores cultivos e incluso controlar enfermedades humanas, como ciertos tipos de cáncer, causados ​​por mutaciones en el ADN. Pero cualquier aplicación en estas áreas está, sin duda, muy lejos.