{"id":961144,"date":"2023-02-28T14:08:49","date_gmt":"2023-02-28T17:08:49","guid":{"rendered":"https:\/\/la100lasvarillas.com.ar\/web\/2023\/02\/28\/con-un-modelo-matematico-explicaron-por-que-los-genomas-de-los-seres-vivos-conservan-el-adn-basura\/"},"modified":"2023-03-02T14:18:39","modified_gmt":"2023-03-02T17:18:39","slug":"con-un-modelo-matematico-explicaron-por-que-los-genomas-de-los-seres-vivos-conservan-el-adn-basura","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/la100lasvarillas.com.ar\/web\/2023\/02\/28\/con-un-modelo-matematico-explicaron-por-que-los-genomas-de-los-seres-vivos-conservan-el-adn-basura\/","title":{"rendered":"Con un modelo matem\u00e1tico explicaron por qu\u00e9 los genomas de los seres vivos conservan el \u201cADN basura\u201d"},"content":{"rendered":"

<\/p>\n

\"Cuerpo
Los genomas de los seres vivos conservan secuencias neutras, a veces denominadas "ADN basura" por millones de a\u00f1os (Yuichiro Chino\/)<\/figcaption><\/figure>\n

El genoma humano est\u00e1 compuesto por tres mil millones de pares de bases. Solo el 2% codifica prote\u00ednas. El 98% restante ha sido considerado con funciones menos importantes, pero esa mirada empez\u00f3 a cambiar.<\/p>\n

Lo llaman el \u201cADN basura\u201d, y ahora investigadores de la Universidad de Tel Aviv, Israel, han aportado datos vitales sobre las razones por las cuales persiste ese ADN no codificante. Los hallazgos podr\u00edan ayudar a comprender mejor la rica variedad de tama\u00f1os de los genomas de los seres vivos.<\/p>\n

El estudio, que fue financiado por la Fundaci\u00f3n de Ciencia de Israel, se public\u00f3 en la revista Open Biology. La presencia en los cromosomas del \u201cADN basura\u201d fue detectado por primera vez en la d\u00e9cada de 1960.<\/p>\n

\"Phillip
En 1977, Richard Roberts y Phillip Sharp (foto) descubrieron que los genes pod\u00edan ser discontinuos, es decir, que un gen determinado pod\u00eda estar presente en el material gen\u00e9tico (ADN) en forma de varios segmentos bien separados (Brooks Kraft LLC\/Sygma via Getty Images) (Brooks Kraft\/)<\/figcaption><\/figure>\n

En 1977, dos cient\u00edficos llamados Richard Roberts y Phillip Sharp observaron, por separado, que una buena parte de este desorden de ADN no s\u00f3lo estaba disperso entre los genes, sino que a menudo los interrump\u00eda a mitad de secuencia, un descubrimiento que m\u00e1s tarde les vali\u00f3 el Premio Nobel.<\/p>\n

Conocidos como intrones, parec\u00edan ser una carga para c\u00e9lulas complejas como las de los humanos, mientras que dejaban intactas a las m\u00e1s simples, como las de las bacterias. Adem\u00e1s, a\u00f1ad\u00edan mucho trabajo al \u201cproceso de transducci\u00f3n\u201d del ADN en algo material.<\/p>\n

Cada vez que se creaba una prote\u00edna, hab\u00eda que eliminar estas interrupciones de la plantilla gen\u00e9tica. Eso obligaba a reconstruir las instrucciones de codificaci\u00f3n antes de interpretarlas como una prote\u00edna. Una comparaci\u00f3n cotidiana ser\u00eda tener que eliminar miles de palabras sin sentido s\u00f3lo para leer una frase.<\/p>\n

Esta forma aparentemente derrochadora de funcionar es necesaria en toda la naturaleza, destacando como excepciones las afortunadas bacterias y otros procariotas.<\/p>\n

\"Genoma
Un nuevo modelo desarrollado en la Universidad de Tel Aviv ofrece una posible soluci\u00f3n a la cuesti\u00f3n cient\u00edfica de por qu\u00e9 las secuencias neutras, el "ADN basura", no se eliminan del genoma de los seres vivos en la naturaleza <\/figcaption><\/figure>\n

El n\u00famero de intrones tambi\u00e9n difiere enormemente de una especie a otra: los humanos tienen casi 140.000 intrones, las ratas unos 33.000, las moscas de la fruta casi 38.000, la levadura (Saccharomyces cerevisiae) apenas 286 y el hongo unicelular Encephalitozoon cuniculi s\u00f3lo 15.<\/p>\n

Una pregunta pendiente es por qu\u00e9 qued\u00f3 el ADN basura en los organismos. \u201cCuriosamente, supuestamente ha ocurrido lo contrario, ya que los eucariotas tienen genomas m\u00e1s grandes, prote\u00ednas m\u00e1s largas y regiones interg\u00e9nicas mucho m\u00e1s extensas en comparaci\u00f3n con los procariotas\u201d, escribieron los cient\u00edficos el estudio en Israel sobre los intrones.<\/p>\n

\"APTION
Tal Pupko, de la Universidad de Tel Aviv, y sus colegas demostraron que la conservaci\u00f3n de las secuencias neutras est\u00e1 relacionada con un fen\u00f3meno de "selecci\u00f3n inducida por fronteras" (Tel Aviv University)<\/figcaption><\/figure>\n

Los investigadores propusieron que eliminar cualquier fragmento de ADN intr\u00f3nico alrededor de las regiones codificantes probablemente perjudicar\u00eda la supervivencia del animal, ya que las secciones codificantes tambi\u00e9n podr\u00edan ser eliminadas al mismo tiempo.<\/p>\n

\u201cLas deleciones que se producen cerca de los bordes sobresalen ocasionalmente hacia la regi\u00f3n conservada y, por tanto, est\u00e1n sujetas a una fuerte selecci\u00f3n purificadora\u201d, afirmaron los investigadores.<\/p>\n

Esta \u201cselecci\u00f3n inducida por la frontera\u201d, en la que una secuencia neutra se sit\u00faa entre regiones codificantes, crear\u00eda por tanto un sesgo de inserci\u00f3n para secuencias cortas de ADN no codificante.<\/p>\n

\"Exposure
El n\u00famero de intrones en el genoma var\u00eda entre las especies: los humanos tienen casi 140.000 intrones, las ratas unos 33.000, las moscas de la fruta (foto) casi 38.000 (Tim Hermanns)<\/figcaption><\/figure>\n

Esencialmente, el \u201cADN basura\u201d act\u00faa como un amortiguador mutacional: protege las regiones que contienen las secuencias m\u00e1s sensibles necesarias para codificar prote\u00ednas. Para demostrar esa din\u00e1mica en acci\u00f3n, los investigadores crearon un modelo matem\u00e1tico.<\/p>\n

Anteriormente se hab\u00eda sugerido que \u201cel sesgo de deleci\u00f3n conduce al encogimiento de los genomas a lo largo del tiempo evolutivo\u201d, explic\u00f3 el equipo. \u201cEl resultado contraintuitivo de que puedan surgir largas secuencias de evoluci\u00f3n neutra incluso bajo un fuerte sesgo de deleci\u00f3n se debe al rechazo de las deleciones que invaden los bordes altamente conservados de las secuencias neutras\u201d.<\/p>\n

Aunque su modelo ofrece una explicaci\u00f3n plausible de la variaci\u00f3n en la longitud de los intrones dentro de una especie, no puede explicar por qu\u00e9 \u00e9stos difieren entre especies.<\/p>\n

\"CAPTION
Seg\u00fan los investigadores de Israel, la explicaci\u00f3n es que el ADN basura suele encontrarse en las proximidades del ADN funcional. Las deleciones en los l\u00edmites entre el ADN basura y el funcional pueden da\u00f1ar las regiones funcionales, por lo que la evoluci\u00f3n las rechaza<\/figcaption><\/figure>\n

\u201cUna explicaci\u00f3n trivial es que los propios par\u00e1metros del modelo evolucionan\u201d, expresaron los cient\u00edficos. \u201cAs\u00ed, diferentes especies tienen diferentes proporciones de inserci\u00f3n-deleci\u00f3n y, posiblemente, diferente propensi\u00f3n a la aparici\u00f3n de regiones conservadas dentro de los intrones\u201d.<\/p>\n

Saber que existe un sesgo podr\u00eda ayudar a explicar la variedad de intrones que vemos en la naturaleza y por qu\u00e9 algunos organismos parecen m\u00e1s \u201cca\u00f3ticos\u201d gen\u00e9ticamente que otros. Tambi\u00e9n se est\u00e1 investigando de d\u00f3nde proceden estas interrupciones, con una larga historia de virus y genes obsoletos como fuentes.<\/p>\n

Seguir leyendo:<\/p>\n

Cu\u00e1les son los peque\u00f1os genes nuevos en el ADN que muestran c\u00f3mo evolucionan los humanos<\/p>\n

La carrera de la ciencia por cerrar la brecha entre la esperanza de vida y los a\u00f1os saludables<\/p>\n

Dos bi\u00f3logos argentinos crearon una mini-m\u00e1quina para estudiar el ADN que ahora usan los astronautas de la NASA<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Los genomas de los seres vivos conservan secuencias neutras, a veces denominadas \u00abADN basura\u00bb por millones de a\u00f1os (Yuichiro Chino\/)
\nEl genoma humano est\u00e1 compuesto por tres mil millones de pares de bases. Solo el 2% codifica prote\u00ednas. El 98% restante ha sido considerado con funciones menos importantes, pero esa mirada empez\u00f3 a cambiar.<\/p>\n

Lo llaman el \u201cADN basura\u201d, y ahora investigadores de la Universidad de Tel Aviv, Israel, han aportado datos vitales sobre las razones por las cuales persiste ese ADN no codificante. Los hallazgos podr\u00edan ayudar a comprender mejor la rica variedad de tama\u00f1os de los genomas de los seres vivos.<\/p>\n

El estudio, que fue financiado por la Fundaci\u00f3n de Ciencia de Israel, se public\u00f3 en la revista Open Biology. La presencia en los cromosomas del \u201cADN basura\u201d fue detectado por primera vez en la d\u00e9cada de 1960.<\/p>\n

En 1977, Richard Roberts y Phillip Sharp (foto) descubrieron que los genes pod\u00edan ser discontinuos, es decir, que un gen determinado pod\u00eda estar presente en el material gen\u00e9tico (ADN) en forma de varios segmentos bien separados (Brooks Kraft LLC\/Sygma via Getty Images) (Brooks Kraft\/)
\nEn 1977, dos cient\u00edficos llamados Richard Roberts y Phillip Sharp observaron, por separado, que una buena parte de este desorden de ADN no s\u00f3lo estaba disperso entre los genes, sino que a menudo los interrump\u00eda a mitad de secuencia, un descubrimiento que m\u00e1s tarde les vali\u00f3 el Premio Nobel.<\/p>\n

Conocidos como intrones, parec\u00edan ser una carga para c\u00e9lulas complejas como las de los humanos, mientras que dejaban intactas a las m\u00e1s simples, como las de las bacterias. Adem\u00e1s, a\u00f1ad\u00edan mucho trabajo al \u201cproceso de transducci\u00f3n\u201d del ADN en algo material.<\/p>\n

Cada vez que se creaba una prote\u00edna, hab\u00eda que eliminar estas interrupciones de la plantilla gen\u00e9tica. Eso obligaba a reconstruir las instrucciones de codificaci\u00f3n antes de interpretarlas como una prote\u00edna. Una comparaci\u00f3n cotidiana ser\u00eda tener que eliminar miles de palabras sin sentido s\u00f3lo para leer una frase.<\/p>\n

Esta forma aparentemente derrochadora de funcionar es necesaria en toda la naturaleza, destacando como excepciones las afortunadas bacterias y otros procariotas.<\/p>\n

Un nuevo modelo desarrollado en la Universidad de Tel Aviv ofrece una posible soluci\u00f3n a la cuesti\u00f3n cient\u00edfica de por qu\u00e9 las secuencias neutras, el \u00abADN basura\u00bb, no se eliminan del genoma de los seres vivos en la naturaleza
\nEl n\u00famero de intrones tambi\u00e9n difiere enormemente de una especie a otra: los humanos tienen casi 140.000 intrones, las ratas unos 33.000, las moscas de la fruta casi 38.000, la levadura (Saccharomyces cerevisiae) apenas 286 y el hongo unicelular Encephalitozoon cuniculi s\u00f3lo 15.<\/p>\n

Una pregunta pendiente es por qu\u00e9 qued\u00f3 el ADN basura en los organismos. \u201cCuriosamente, supuestamente ha ocurrido lo contrario, ya que los eucariotas tienen genomas m\u00e1s grandes, prote\u00ednas m\u00e1s largas y regiones interg\u00e9nicas mucho m\u00e1s extensas en comparaci\u00f3n con los procariotas\u201d, escribieron los cient\u00edficos el estudio en Israel sobre los intrones.<\/p>\n

Tal Pupko, de la Universidad de Tel Aviv, y sus colegas demostraron que la conservaci\u00f3n de las secuencias neutras est\u00e1 relacionada con un fen\u00f3meno de \u00abselecci\u00f3n inducida por fronteras\u00bb (Tel Aviv University)
\nLos investigadores propusieron que eliminar cualquier fragmento de ADN intr\u00f3nico alrededor de las regiones codificantes probablemente perjudicar\u00eda la supervivencia del animal, ya que las secciones codificantes tambi\u00e9n podr\u00edan ser eliminadas al mismo tiempo.<\/p>\n

\u201cLas deleciones que se producen cerca de los bordes sobresalen ocasionalmente hacia la regi\u00f3n conservada y, por tanto, est\u00e1n sujetas a una fuerte selecci\u00f3n purificadora\u201d, afirmaron los investigadores.<\/p>\n

Esta \u201cselecci\u00f3n inducida por la frontera\u201d, en la que una secuencia neutra se sit\u00faa entre regiones codificantes, crear\u00eda por tanto un sesgo de inserci\u00f3n para secuencias cortas de ADN no codificante.<\/p>\n

El n\u00famero de intrones en el genoma var\u00eda entre las especies: los humanos tienen casi 140.000 intrones, las ratas unos 33.000, las moscas de la fruta (foto) casi 38.000 (Tim Hermanns)
\nEsencialmente, el \u201cADN basura\u201d act\u00faa como un amortiguador mutacional: protege las regiones que contienen las secuencias m\u00e1s sensibles necesarias para codificar prote\u00ednas. Para demostrar esa din\u00e1mica en acci\u00f3n, los investigadores crearon un modelo matem\u00e1tico.<\/p>\n

Anteriormente se hab\u00eda sugerido que \u201cel sesgo de deleci\u00f3n conduce al encogimiento de los genomas a lo largo del tiempo evolutivo\u201d, explic\u00f3 el equipo. \u201cEl resultado contraintuitivo de que puedan surgir largas secuencias de evoluci\u00f3n neutra incluso bajo un fuerte sesgo de deleci\u00f3n se debe al rechazo de las deleciones que invaden los bordes altamente conservados de las secuencias neutras\u201d.<\/p>\n

Aunque su modelo ofrece una explicaci\u00f3n plausible de la variaci\u00f3n en la longitud de los intrones dentro de una especie, no puede explicar por qu\u00e9 \u00e9stos difieren entre especies.<\/p>\n

Seg\u00fan los investigadores de Israel, la explicaci\u00f3n es que el ADN basura suele encontrarse en las proximidades del ADN funcional. Las deleciones en los l\u00edmites entre el ADN basura y el funcional pueden da\u00f1ar las regiones funcionales, por lo que la evoluci\u00f3n las rechaza
\n\u201cUna explicaci\u00f3n trivial es que los propios par\u00e1metros del modelo evolucionan\u201d, expresaron los cient\u00edficos. \u201cAs\u00ed, diferentes especies tienen diferentes proporciones de inserci\u00f3n-deleci\u00f3n y, posiblemente, diferente propensi\u00f3n a la aparici\u00f3n de regiones conservadas dentro de los intrones\u201d.<\/p>\n

Saber que existe un sesgo podr\u00eda ayudar a explicar la variedad de intrones que vemos en la naturaleza y por qu\u00e9 algunos organismos parecen m\u00e1s \u201cca\u00f3ticos\u201d gen\u00e9ticamente que otros. Tambi\u00e9n se est\u00e1 investigando de d\u00f3nde proceden estas interrupciones, con una larga historia de virus y genes obsoletos como fuentes.<\/p>\n

Seguir leyendo:<\/p>\n

Cu\u00e1les son los peque\u00f1os genes nuevos en el ADN que muestran c\u00f3mo evolucionan los humanos<\/p>\n

La carrera de la ciencia por cerrar la brecha entre la esperanza de vida y los a\u00f1os saludables<\/p>\n

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