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Difusión » Noticias » 13/02/2018

Síntesis Informativa - El origen de los genes
El Colegio Nacional
http://colnal.mx/news/los-viernes-de-la-evolucion-el-origen-de-los-genes


    Las proteínas son los bloques constructores de la naturaleza: Luis Delaye
    El origen de los genes no es un problema trivial: Antonio Lazcano Araujo

Este viernes tuvo lugar la conferencia El origen de los genes en la sede en El Colegio Nacional (ECN), como parte del ciclo de conferencias Los viernes de la evolución, coordinado por Antonio Lazcano Araujo y José Sarukhán, miembros de esta institución. La plática fue impartida por el biólogo e investigador Luis Delaye, del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav), Unidad Irapuato.

Lazcano Araujo abrió la sesión explicando que hoy en día se conocen muchos de los mecanismos mediante los cuales se origina información genética: mutaciones, recombinaciones de secuencias, clonación de secuencias de DNA y RNA, pero el origen de las secuencias que codifican para proteínas o RNA funcional es incierto. “El origen de los genes no es un problema trivial”, advirtió el biólogo.

En el pasado, la opinión de la comunidad científica sostenía que los genes sólo se originaban a través de mecanismos como la duplicación o recombinación. Actualmente, la generación espontánea se ha sumado a esta lista gracias a investigaciones como la que Luis Delaye expuso ayer en el auditorio de El Colegio Nacional.

El proceso de descubrimiento del mecanismo por el cual algunos genes muy simples pueden surgir de manera espontánea a partir de DNA no codificante partió de una investigación que Delaye empezó a realizar durante su doctorado: la reconstrucción de la naturaleza del último ancestro común de todos los seres vivos, definido como progenote, mediante la cual pretendía descubrir qué genes estaban presentes en esta entidad y cuáles eran sus propiedades biológicas.

La metodología que usaron para esta investigación estaba basada en el principio de la homología, que se debe a la ancestría común. El biólogo relató que en este proceso se encontraron con el problema de la convergencia: los caracteres convergen en la evolución, es decir, encontramos que las alas y el vuelo están presentes en las aves pero también en los murciélagos, que son mamíferos. Esto a nivel de secuencias genéticas se traduce en que distintas especies pueden coincidir apenas en un 15-20% en sus estructuras primarias, pero al comparar sus estructuras terciarias pueden ser muy similares, llevando al interrogante de si esta extraordinaria similitud es resultado de la convergencia y no de la ancestría común.

Para solucionar esta problemática, Delaye experimentó con proteínas. “Las proteínas son los bloques constructores de la naturaleza. Se estima que existen de 1,000 a 10,000 familias, es decir, formas distintas en las cuales se pueden plegar”, especificó el científico. Así pues, dado un conjunto de proteínas de las cuales conocían su estructura terciaria podían compararlo con un gen nuevo para comprobar si existía una coincidencia o no y a partir de ello deducir qué tan común es la convergencia.

Para encontrar genes nuevos para poner a prueba esta hipótesis se basaron en los estudios del bioquímico Frederick Sanger (1918-2013), dos veces laureado con el Premio Nobel de Química, cuyo descubrimiento de los genes sobrelapados en el genoma del bacteriófago phi-X174 les dio la pista de por donde debían conducir su investigación.

Delaye y su equipo estudiaron los mecanismos para originar genes sobrelapados en la bacteria Escherichia coli y encontraron dos genes sobrelapados, htgA y yaaW, con los cuales pudieron experimentar. Así, observaron que yaaW está presente en otras bacterias como la Salmonella, por ejemplo. “Esto resultó una evidencia indirecta de que realmente es un gen: si no fuese una secuencia codificante la evolución no hubiera conservado esta secuencia”, puntualizó el biólogo. “Por ello deducimos”, continuó relatando Delaye, “que había una secuencia ancestral, que correspondía a yaaW, y en el linaje que va a Escherichia coli vino una mutación, o serie de mutaciones, que generaron el gen htgA, una secuencia totalmente nueva”.

El estudio se publicó en 2008 bajo el título El origen de un gen sobrelapado en Escherichia coli, el cual ha sido ratificado posteriormente de forma experimental por investigadores independientes.

Puede consultar la actividad completa en el canal de YouTube de El Colegio Nacional: https://www.youtube.com/watch?time_continue=101&v=I56ko3pgS5U