Bastante. Mutaciones de novo que agregan información a un genoma (ADN) tanto en el laboratorio como de forma natural. Por azar quiero decir que la información es impredecible y estadísticamente no correlacionada con la supervivencia posterior. La herencia de la información de un organismo que ya la tiene no es una mutación de novo.
La herencia de la información que ya está en el genoma está determinada por la selección, no por la mutación. Por lo tanto, solo hablaré sobre dos formas diferentes de mutación de novo (mutación espontánea), que es impredecible. Hablaré sobre la duplicación y transformación de genes. Existen otras formas de mutación de novo, pero creo que dos ejemplos son suficientes para responder a su pregunta.
Puede estar usando una definición de información diferente a la que yo uso. Algunas personas definen la información solo como algo que agrega funciones al ADN, lo que significa que una característica es útil. Por lo tanto, no descartaré la información que mata al organismo de mi definición de información. No defino la información como conocimiento útil para el organismo. En la forma en que los biólogos y los físicos usan la palabra información, cualquier adición de pares de bases al ADN es una adición de información. Entonces, de lo que hablaré es de mutaciones de novo que agregan pares de bases al genoma, independientemente de si tienen una función.
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Las mutaciones de novo novo que agregan información al ADN pueden ser inducidas artificialmente por diferentes mutágenos. Por ejemplo, el químico denominado colina provoca la duplicación de genes y cromosomas en las plantas. Sin embargo, los científicos no pueden predecir qué genes serán duplicados por la colina. Además, estos cambios no están estadísticamente correlacionados con el medio ambiente y la supervivencia inmediata de la planta. Es más probable que los cambios maten a la planta y la ayuden. Hay un gran daño colateral por la aplicación de colina. Por lo tanto, estas mutaciones de novo inducidas por colina se consideran aleatorias.
Los científicos han usado las mutaciones de novo hechas por la colina que se han usado muchas veces para crear nuevas especies de plantas. Los científicos seleccionan entre las mutaciones de novo para plantas que son robustas y útiles para los humanos. La duplicación de cromosomas a veces causa una barrera de reproducción, por lo que la planta no puede cruzarse con su población parental. A veces, la planta mutada puede cruzarse con otra especie con la que no se cruzó previamente. Lea sobre las muchas variedades de triticale, criado con la ayuda de colina. Hay muchas especies de plantas agrícolas y decorativas que se han creado con el uso de colina.
La colina se usaba muy comúnmente para alterar genéticamente las plantas antes de que se inventaran las nuevas técnicas de manipulación genética. Los nuevos métodos de alteración genética al menos permiten guiar la mutación de novo, por lo que no pueden considerarse aleatorios. Las duplicaciones de genes causadas por colina son aleatorias, pero para un detalle. Mutaciones inducidas por colina. SIEMPRE agregue información al ADN.
Los científicos infieren la ocurrencia de la duplicación de genes en las poblaciones, aunque no siempre conocen la causa física de la duplicación. No toda la duplicación de genes es causada por colina. Según la teoría biológica actual, todas las copias de un alelo encontrado en el genoma de cualquier organismo se originaron en la duplicación génica de un antepasado de ese organismo.
Otro tipo de mutación de novo es la transformación. Los organismos a veces pueden absorber fragmentos de ADN en su entorno. Los fragmentos de ADN pueden provenir de un organismo muerto. La absorción puede ser causada por una digestión incompleta. La mayoría del ADN comido por un microorganismo se quema para obtener energía. Sin embargo, una pequeña cantidad de ADN se empalma en el cromosoma del animal mediante un proceso que generalmente se usa en la herencia de ADN.
Este tipo de mutación es aleatoria porque la absorción del ADN es impredecible y no está correlacionada con la supervivencia inmediata del nuevo organismo.
Todos los organismos unicelulares pueden realizar transformaciones con fragmentos de ADN disponibles. Sin embargo, algunos organismos unicelulares realizan la transformación más que otros. Los protozoos llamados dinoflagelados son un transformador campeón.
Los dinoflagelados son un organismo unicelular con una sorprendente capacidad para cambiar de forma. También tienen uno de los genomas más grandes entre todos los organismos. Los biólogos evolutivos a menudo ‘explican’ ambas características en términos de transformación.
Los dinoflagelados tienen un cariotipo inusual (estructura cromosómica) que tiene afinidad por el ADN fragmentado. Por lo tanto, los dinoflagelados tienden a incorporar los fragmentos de ADN en las bacterias que come. Ahora, generalmente no incorpora los fragmentos de ADN. Sin embargo, lo hace una cantidad significativa de tiempo.
Los dinoflagelados incorporan genes de bacterias en sus cromosomas. Cuando un gen de una bacteria se incorpora a su cromosoma, la información sobre el genoma aumenta.
Esto puede explicar por qué el genoma de los dinoflagelados es tan GRANDE. Algunas especies de dinoflagelados tienen un genoma que es 80 veces más grande que el genoma de un ser humano. Esto también explica parte de su capacidad de transformación. La estructura del dinoflagelado cambia cuando cambia el estado de expresión de su genoma. Los dinoflagelados existentes parecen tener una red de genes que corresponde a cada una de sus formas.
Las mutaciones de novo causadas por la transformación son aleatorias. Sin embargo, esas mutaciones de novo que viven lo hacen porque la expresión de algunos alelos los hace aptos para su entorno. Entonces, una combinación de mutación de novo por transformación y selección natural hacen de los dinoflagelados uno de los eucariotas más robustos de la tierra.
Si insiste en usar la función de palabra como parte de la información, entonces no puedo ayudarlo. Por definición, una mutación de novo no puede tener una función. La ‘función’ de un gen surge debido a la selección natural, no a la mutación.
La duplicación y la transformación de genes son ambas ‘variaciones de probabilidad’ en la forma en que Darwin las definió. Creo que Darwin usó la frase ‘variación de probabilidad’ de manera muy parecida a como un físico o químico usaría la palabra ‘mutación aleatoria’. En el estricto sentido bioquímico de la palabra, las dos mutaciones de novo que mencioné son aleatorias.
