Bladderwort presenta un nuevo e interesante sistema desde el cual comprender cómo se relaciona la información genética eucariota con la diversidad que se observa en los organismos.
En un estudio reciente que presenta el genoma nuclear de la vejiga [1], descubrieron que era extremadamente pequeño (82 Mb) y rico en (G + C), pero con un complemento completo de aproximadamente 28,500 genes. Esto, por supuesto, significa que ha sufrido una pérdida masiva de ADN no codificante (solo queda ~ 3%).
Entonces, ¿qué falta?
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Bueno, la mayor víctima parece ser elementos retrotransposables, es decir, regiones de ADN que pueden auto amplificarse. Estos normalmente representan la mayoría del ADN no codificante en eucariotas, pero hay un número muy pequeño en vejiga, con solo 95 secuencias completas [1]. Sin embargo, para los mecanismos de regulación génica de miARN y los genes silenciadores de retrotransposones, los números están esencialmente intactos.
¿Cómo sucedió esto entonces?
Bueno, a pesar de tener un número similar de genes que sus parientes más cercanos, la vejiga ha sufrido tres eventos de duplicación de genoma completo (DAG) desde que se separó de su ascendencia común, con una tasa muy alta de ganancia y muerte génica [2]. Esto significa que es un octaploide ya que contiene 8 copias de su genoma (en comparación con los humanos que tienen 2 copias: diploide).
Los múltiples WGD resultaron en la introducción de grandes cantidades de material genético en el genoma nuclear de la vejiga. Se cree que las copias repetidas de genes individuales se perdieron por el fraccionamiento entre cada WGD, eliminando el exceso de genes y permitiendo la especialización funcional de los duplicados de genes. En cada etapa de esto, la contracción intergénica del ADN eliminaría los duplicados de genes y contraería el tamaño del genoma.
Este proceso se muestra muy bien en esta figura de [1]:
* Espero que esta imagen se explique por sí misma, pero puedo agregar la leyenda de la figura original si es necesario *
De hecho, la vejiga parece contener una mayor proporción de genes individuales que cualquier otro organismo, lo que sugiere la presencia de una presión de eliminación continua y rondas repetidas de fraccionamiento.
¿Qué significa esto?
Es difícil de decir, pero parece que la información genética mínima necesaria para producir vida compleja puede ser mucho más simple de lo que pensábamos anteriormente , con una menor dependencia de los reguladores de las regiones de ADN no codificantes.
Por lo menos, la vejiga ya nos está dando una idea de los roles funcionales de diferentes genes y familias de genes [3].
¡Cosas interesantes!
Gracias por el A2A!
PD: todavía no hay evidencia de la existencia de información genética no nuclear, pero sin duda es una perspectiva intrigante …
Referencias
[1] Arquitectura y evolución de un minuto genoma vegetal
[2] Tasas elevadas de rotación de familias de genes y adaptación del espacio genético en el genoma compacto de la planta carnívora Utricularia gibba.
[3] Análisis del genoma de la evolución molecular adaptativa en la planta carnívora Utricularia gibba.
