¿Cómo sobrevive el ADN durante miles o millones de años en un fósil?

Los principales culpables de la descomposición del ADN son el oxígeno y los microorganismos. El ADN no es tan reactivo, pero las moléculas orgánicas eventualmente reaccionarán con oxígeno con el tiempo suficiente.

El ADN sobrevive principalmente cuando está protegido. Cuando extraen ADN de los neandertales, de decenas de miles de años, generalmente proviene del interior de los dientes. Los dientes están compuestos de minerales que pueden mantener el interior (que tiene tejido, incluido el ADN) sellado lejos del daño. También pueden extraer ADN de organismos atrapados en ámbar; De nuevo, el ámbar sirve para sellarlo de otros microorganismos y oxígeno. Muy raramente, encontrarán ADN bacteriano en cúpulas de sal muy antiguas, con la sal formando un sello hermético.

Aun así, gran parte del ADN estará muy dañado. Podemos averiguar cuál era el ADN debido a la PCR, un dispositivo que hace copias de ADN. La PCR funciona exponencialmente; Puede funcionar en tan solo una molécula de ADN. A menudo hablan de PCR en programas de crimen, porque es capaz de tomar muestras de ADN y ampliarlas hasta el punto en que puedan secuenciarse. Se usa en laboratorios de crimen reales, aunque no es tan rápido o efectivo como en la televisión.

Todavía tienen que hacer muchas cosas juntas. Debido a que el ADN viene en secuencias, y hay muchas copias dentro de la célula, pueden descubrir la secuencia observando superposiciones. De hecho, resulta que esta es una manera más eficiente de analizar el ADN de todos modos: divídalo en partes, secuencia las piezas y use computadoras para volver a unir las secuencias.

Incluso con esas técnicas, generalmente podemos recuperar el ADN solo de organismos que datan de unos cientos de miles de años. Las recuperaciones de ADN de hace más de un millón de años son extremadamente raras y controvertidas. Hablar de “ADN de dinosaurio” es en gran parte ficticio, aunque el otro día hubo una historia de muestras de plumas de 80 millones de años atrapadas en ámbar. Estos podrían preservar suficiente ADN para extraer algo de ADN de dinosaurio.

Joshua dice que me gustaría ampliar un poco: “Todavía tienen que hacer muchas cosas juntas”.

Érase una vez, y no hace tanto tiempo, el consenso general era que el ADN antiguo no era secuenciable, porque inevitablemente estaba todo dividido en pedazos pequeños. En ese momento, el ADN se secuenciaba en tramos largos, y si no tenía tramos largos para comenzar, no tenía suerte.

Pero luego, como un spin-off del Proyecto Genoma Humano, entraron en juego nuevas tecnologías de secuenciación. Estas tecnologías aprovecharon dos avances básicos: en primer lugar, un mayor poder de cómputo, que permitió que pequeñas piezas de ADN se unieran con precisión; y segundo, ya se habían secuenciado suficientes genomas para que las plantillas para este proceso de ensamblaje estuvieran disponibles.

Desde entonces, la mayoría (aunque no todos) de los avances en la tecnología de secuenciación han llegado a través de la capacidad de generar piezas de ADN más pequeñas y unirlas con mayor precisión. Como dice Joshua, “De hecho, resulta que esta es una manera más eficiente de analizar el ADN de todos modos: divídalo en pedazos, secuencia los pedazos y use computadoras para volver a unir las secuencias”.

En otras palabras, debido a un cambio tecnológico, la cuestión del ADN antiguo cambió repentinamente de “No se puede hacer porque las piezas son demasiado pequeñas” a “¡Qué conveniente, ya está en pequeñas piezas!”

[Debería poner un par de renuncias aquí. El “consenso general” del que hablo fue entre biólogos moleculares genéricos; No sé qué decían los biólogos paleo-moleculares o los tecnólogos de secuenciación en ese momento. Y no es tan simple como lo hago sonar, no hace falta decirlo; la fragmentación no es el único proceso de degradación que daña el ADN con el tiempo.]

No se puede olvidar la bacteria extremaphile que ha estado viva durante más de 250 millones de años. Esa es la edad de las bacterias individuales, que se encuentran en la animación suspendida. No hay mantenimiento activo apreciable dentro de la suspensión.

También hay varias plantas individuales que han sobrevivido a decenas de miles de años. Las células mantienen activamente el ADN, pero las plantas en sí mismas son generalmente estériles, por lo que son básicamente un mecanismo para proteger un conjunto único de ADN en su forma original sin alteraciones.

El ADN sobrevive completamente intacto en estos casos.

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