¿De qué sirve un genoma de referencia y cómo se relacionan con otros animales de la misma especie y con el animal del que proviene?

El genoma de referencia para cualquier especie es un “archivo” conveniente (dependiendo del genoma, es más como una base de datos de archivos) que contiene todos los nucleótidos en el genoma de esa especie, en el orden “correcto”. Podría ser un compuesto de los genomas de varios individuos, o puede ser el genoma de un individuo, si solo una muestra fue secuenciada y ensamblada en un genoma. El orden o las posiciones específicas de nucleótidos de ciertos tractos del genoma varían en diferentes individuos, pero esto no excluye la utilidad de los genomas de referencia.

El genoma de referencia permite una rápida alineación de secuencias . Es mucho menos computacionalmente intensivo alinear secuencias con un mapa de secuencia conocido que ensamblar todos los bits de secuencia en un genoma o un genoma parcial.

Si cada vez que secuenciara un nuevo genoma humano en mi laboratorio, tuviera que ensamblarlo de novo (desde cero) , tardaría días o semanas en hacerlo. Si alineo su genoma, que acabo de terminar de secuenciar en mi laboratorio, con el genoma de referencia humano, toma mucho más tiempo analizarlo, y puedo llamar polimorfismos de un solo nucleótido, mutaciones, reordenamientos cromosómicos, inversiones, deleciones, mucho más rápido y más fácil.

Si se secuencian suficientes animales individuales, puede describir la variación de secuencias en esa especie, con frecuencias para las variantes de genes en una población dada. Por ejemplo, para los humanos, tenemos una base de datos bastante buena de tales variaciones, gracias a proyectos como el 1000 Genomes (Un Catálogo Profundo de Variación Genética Humana).

¿Cuál es el uso de cualquier tipo de ‘mapa’? Es una referencia, literalmente, porque ninguna persona tiene esa secuencia; por un lado, fue ensamblado de más de un donante, y por otro cada persona es diploide y los dos homólogos de cualquier cromosoma difieren en su secuencia de muchas maneras. No es el genoma de nadie, no es un genoma ‘normal’. Es una referencia.

Dado que la evolución es un hecho de la vida, cada especie está relacionada con otras especies, y cuanto más reciente sea su ancestro común, más se espera compartir la secuencia de ADN y la organización cromosómica. Al encontrar elementos de secuencia relacionados (homólogos), uno puede alinear secuencias del genoma de diferentes especies y comparar su grado de similitud con el tiempo desde que se separaron de un antepasado común.

Este es un tipo de datos muy poderoso, en gran medida independiente de lo que Darwin, Alfred Wallace y los primeros biólogos evolutivos tuvieron que trabajar y, por lo tanto, constituye una poderosa confirmación básicamente independiente del hecho de la evolución.

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