¿Son los genes para las plumas en el ADN humano? ¿A alguien le importa argumentar a favor o en contra de la idea de que los genes para toda la vida están presentes, pero no se expresan generalmente, en todas las demás formas de vida, en nuestro ADN?

Argumentaré en contra de la idea de que tenemos los mismos genes pero están suprimidos. Lo que crees es un error.

Los genes vienen en diferentes formas, llamados “alelos”. Los diferentes alelos tienen diferentes secuencias de bases en el ADN. Cuando se traduce el ADN, significa diferentes aminoácidos en las proteínas. Eso, a su vez, significa diferentes propiedades de la proteína.

Por ejemplo, todos los vertebrados tienen hemoglobina. Tanto nosotros como los cocodrilos tenemos genes de hemoglobina. PERO, difieren en 12 aminoácidos. 4. NH Komiyama y col. Nature, 373, 244 (1995). Si nuestro gen de hemoglobina se cambiara en esos 12 aminoácidos, tendría las propiedades de la hemoglobina de cocodrilo y permitiría a los humanos permanecer bajo el agua durante períodos prolongados.

Cuando dices “genes”, te refieres a “alelos”. No, tenemos un gen de hemoglobina, pero no es el mismo alelo que el gen de hemoglobina de cocodrilo.

Los genes que controlan el desarrollo tienden a estar altamente conservados (casi exactamente la misma secuencia de bases en el ADN), pero tienen diferentes secuencias de bases y hacen cosas diferentes (alelos diferentes). Por ejemplo, el gen BMP en mamíferos provoca la formación de hueso. En Drosophila (moscas de la fruta), el gen se llama Dpp. Forma alas. Cuando Dpp se transduce en células de ratón y las células se implantan en un músculo de ratón, se forma un nódulo de hueso en el sitio: Dpp actúa como BMP en el ratón. Del mismo modo, la transducción de BMP en células de moscas provoca la formación de alas.

Dpp y BMP son miembros de la Superfamilia de genes TGF-ß. Sus secuencias de bases son muy similares. Pero son alelos diferentes.

Entonces … los genes están ahí y se expresan. Pero tenemos diferentes alelos de los genes. No tenemos los alelos “para toda la vida” presentes en nuestro ADN. Tenemos los alelos para humanos presentes en nuestro ADN.

Un problema importante con tener genes suprimidos es que cambian. Todavía acumulan mutaciones. Las mutaciones crean nuevos alelos y, como he demostrado, diferentes alelos tienen diferentes funciones. O sin función. Una de las formas de selección natural se llama “selección purificadora”. Eso significa que toma rasgos que funcionan realmente bien y los mantiene igual . La selección purificadora elimina los errores críticos porque las personas que los tienen mueren. PERO, si el gen / alelo no se expresa, la selección natural no puede funcionar en él.

Una vez más en las moscas, hay una vía de desarrollo alternativa. Normalmente es suprimida por una proteína llamada Heat Shock Protein 90 – HSP 90. Esta es exactamente la situación que usted describe: genes presentes pero suprimidos.

Cuando las moscas se someten a una temperatura más alta (estrés por calor), la proteína HSP 90 tiene otra función: proteger las proteínas esenciales en la célula de la desnaturalización debido al calor. HSP 90 mantiene viva la célula pero ya no suprime la vía del desarrollo. Cuando se crían moscas bajo estrés por calor, los embriones ahora expresan las vías de desarrollo mutadas. La mayoría de los embriones mueren. Los que viven son muy extraños. Le sugiero que obtenga los papeles y mire las fotos:

2. E Pennisi, la proteína de choque térmico silencia los cambios genéticos. Science 282: 1796, 4 de diciembre de 1998.
3. SL Rutherford y S Lindquist, HSP90 como condensador para la evolución morfológica. Nature 396: 336-342, 26 de noviembre de 1998. Documento primario para arriba.

Oh, encontré una de las fotos:

Entonces, incluso si tuviéramos el gen original para hacer plumas, pero fue suprimido, después de 120 millones de años de supresión (el tiempo desde que evolucionaron las plumas) y la acumulación de mutaciones, ese gen original ya no tendría sentido. No formaría plumas.

Sinceramente, no sé si el genoma humano codifica proteínas de plumas como la beta queratina, pero mis uñas son estructuras queratinizadas, por lo tanto, son químicas similares a las plumas. Estoy bastante seguro de que no tenemos una copia (o más) de cada gen expresado por todas las demás formas de vida. Esta planta, Paris japonica , por ejemplo, tiene un genoma de 149 mil millones de pares de bases en comparación con nuestro pequeño genoma de solo 3,3 mil millones de bps, que contiene aproximadamente 19K de genes codificadores de proteínas y unos pocos miles de genes de ARN. Paris japonica – Wikipedia

Estoy bastante seguro de que no tengo muchos de los genes necesarios para la fotosíntesis, por ejemplo.
Mientras que esta pequeña “pulga de agua” Daphnia tiene 50% más genes que un genoma humano a ~ 31,000.

¿La mayoría de los genes en un animal? El pequeño crustáceo tiene el récord

Los humanos no tienen “genes de plumas”. Ningún mamífero lo hace . Si bien todos los vertebrados tienen genes de alfa-queratina , solo los reptiles y las aves tienen genes de beta-queratina . Las queratinas son proteínas estructurales fibrosas, los componentes principales de todas las estructuras derivadas de la piel, como el cabello, las garras, las uñas, los cuernos, los cascos, las escamas y las plumas. Las alfa-queratinas forman alfa-hélices [1], como puede ver en la figura a continuación.

Las beta-queratinas forman láminas beta , que son estructuras más rígidas y plegadas consistentes con láminas paralelas. Vea la hermosa fotografía tomada con un microscopio electrónico, que muestra las fibras de beta-queratina de la pluma de un pájaro [2]:

Tanto las queratinas alfa como las beta son productos de familias genéticas muy grandes con muchos miembros diferentes. La piel es una estructura tan importante para todos los vertebrados que estos genes se duplicaron varias veces durante la historia evolutiva de los vertebrados. Las beta-queratinas que son específicas para las plumas surgieron de las queratinas a escala de reptil. Las aves tienen diferentes tipos de beta-queratinas: garras, escamas, plumas y tipos de queratinocitos. La figura a continuación da una idea de la extrema complejidad de esta familia multigene [3].

Y no son solo las beta-queratinas las que nos faltan como mamíferos. También nos faltan muchas áreas reguladoras de genes que también contribuyen a la creación de una estructura tan compleja como la pluma [4]. Estos patrones de plumas que no son queratina parecen ser mucho más antiguos que los genes beta-queratina reales, por lo que probablemente sean un componente antiguo de los genes de la estructura de la piel de los vertebrados que continuaron evolucionando en la rama de Archosauria [5], actualmente representada por cocodrilos y aves, pero que también comprende animales extintos como pterosaurios y dinosaurios.

Notas al pie

[1] Estructura secundaria – Alpha Helix

[2] queratina | biología

[3] La evolución dinámica de las queratinas alfa (α) y beta (β) ha acompañado la diversificación de los integumentos y la adaptación de las aves a nuevos estilos de vida.

[4] Los genes de desarrollo de plumas y la innovación reguladora asociada son anteriores al origen de la dinosauria

[5] La Archosauria

Más o menos, y se expresan, de alguna manera.

Dichos genes de plumas hacen que tu cuerpo tenga vello.

Los “genes de plumas” y sus “genes capilares” se llaman Paralogues , que son genes derivados del mismo gen ancestral, que comparten una secuencia similar, que tienen funciones relacionadas pero distintas.

¿Vas a cultivar plumas? De ninguna manera.

¿Qué son los genes?

No hay genes para las plumas, per se. Existen genes para las proteínas esenciales para formar plumas, por ejemplo, queratina, que están presentes en todas las formas de vida de los vertebrados. Tienes uñas y cabello en cambio, esas son tus plumas. Ver: (genes relacionados con la pluma)

Hasta donde yo sé, todos los genes están sujetos a modificaciones incrementales, que a menudo se transforman a través de la expresión selectiva en nuevas partes del cuerpo. En este sentido, los genes son mucho más como elementos del arte abstracto o la escultura.

Te mostraré dos cuadros: mira si puedes entender que, desde el punto de vista del genetista, estos son el mismo cuadro.

Crédito de la imagen: Gigantes históricos del arte abstracto, Picasso, Matisse, Kandinsky y Delaunay.

Crédito de la imagen: American Gothic – Grant Wood – Wikipedia

Una paonización no es más que un poco de tinta o pintura sobre papel o lienzo. Asimismo, todas las plantas y animales están hechos de proteínas. Tendemos a pensar en los genes como características: un ojo, por ejemplo. Pero los ojos en las pinturas de arriba no son ojos, son pintura. Son reconocibles como un arquetipo del ojo debido a la esclera blanca y ovoide – Wikipedia. Vemos el ojo claramente en ambas pinturas no porque sea redondo, sino porque parece llegar a un punto a cada lado cuando nuestro cráneo y piel lo cubren y lo rodean.

También puede detectar la mirada: la esposa mira claramente al esposo, pero en la pintura que se encuentra sobre él, el cabello rubio y el ángulo del ojo y los labios también parecen estar frente al hombre. ¿Dónde está la mirada del hombre en ambas pinturas? ¿Cómo podría estar de acuerdo con tal afirmación, que las dos pinturas son idénticas en los sujetos (un hombre y una mujer, con la mujer mirando al hombre), sin que haya “genes” claros para todas esas cosas que pueden construir tales ¿una entidad? La verdad es que sí, y los espacios negativos juegan un papel aún más importante en la genética como arte.

No hay un gen para el ápice externo de los ojos en una cara, como tampoco hay genes para la córnea o el iris. Sabes que el primer punto es cierto porque es un espacio reconociblemente negativo, existe por lo que no está allí.

Pero para el estudiante de genética, que aprende sobre los colores del iris y por qué existen, hay una historia mucho más complicada que, por ejemplo, el video de arriba, donde los músculos, los huesos y el iris son solo chorros de un protoplasma incoloro. ¿Por qué es blanca la esclerótica? ¿De qué color son los ojos color avellana?

Los antepasados ​​de los mamíferos se separaron de los antepasados ​​de las aves mucho, mucho, mucho tiempo antes de que desarrollaran plumas. Entonces no, no hay razón para que los genes de plumas estén al acecho, latentes en nuestro genoma. Tampoco hay evidencia de genes de plumas humanos suprimidos, por lo que su decisión de creer que están allí es ilógica.

Tenía curiosidad y encontré la siguiente información para ti.

¿Pueden los humanos cultivar plumas?

Dado que no compartimos ancestros en común con las aves hasta muy atrás en el árbol evolutivo, mucho antes de que las aves fueran algo, la respuesta es: No, no hay genes para las características en el ADN humano.

La respuesta corta sería no. Los humanos son mamíferos, tenemos pelaje / cabello, no plumas.