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Evolución de genomas: La hipótesis de los intrones tardios

Publicado por Ramón Contreras

Los intrones son secuencias de ADN que es transcrito a ARN pero que no es traducido a proteínas. Estas secuencias no codificantes se encuentran mayoritariamente en eucariotas, donde pueden llegar a representar el 95% del genoma. Las secuencias codificantes se denominan exones y puedes leer más sobre ellas aquí. Existen 4 tipos de intrones, de los que puedes leer más en sus artículos: tipo I, tipo II, tipo III y tipo IV (próximamente). Los dos primeros tipos se denominan autocatalíticos por no necesitar de proteínas para escindirse del ARN codificante. Por ello se considera que son evolutivamente más tempranos. El hecho de que se encuentren principalmente en eucariotas hace pensar que el origen de los intrones data de poco después de la aparición evolutiva de los eucariotas. Esta hipótesis es la denominada “Hipótesis de los intrones tardíos”, que vemos a continuación:

todavía permanece desconocido el momento en el que los intrones se apoderaron de los genomas eucariotas.

todavía permanece desconocido el momento en el que los intrones se apoderaron de los genomas eucariotas.

La hipótesis de los intrones tardíos” afirmaría que los intrones aparecieron durante la formación de los eucariotas. Los intrones se introdujeron en el eucariota primitivo y después proliferaron hasta alcanzar el gran número que existe en la actualidad. Esta hipótesis sugiere que fueron los intrones de tipo II (dentro de los autocatalíticos) los que aparecieron en primer lugar como secuencias que “escaparon” del ADN de orgánulos para insertarse en el genoma de la célula eucariota.

Estudios recientes, 2003, han demostrado que existen intrones concretos típicos de grupos taxonómicos de forma excluyente. Es decir, existen intrones exclusivos de plantas, que no se encuentran en hongos y animales. Lo cual apoya la teoría de que los intrones aparecieron cuando estas dos ramas de los eucariotas ya se habían separado. Además en estudios de ese mismo año se demostró que los intrones de tipo III y IV, los no autocatalíticos, aparecieron en eucariotas muy primitivos, mucho antes de la diversificación de los protistas, los eucariotas unicelulares, aclarando en parte, que al menos esos tipos de intrones son posteriores a la separación de eucariotas y procariotas.

Gracias a los avances en computación se ha estudiado el tiempo necesario para perder los intrones de un posible antecesor común de eucariotas y procariotas al que se le supone un mínimo del 40% de su genoma codificando intrones, que es el mínimo conocido en eucariotas. Desgraciadamente para los defensores de los intrones tempranos las cuentas no salen. El antecesor no ha tenido tiempo para perder los intrones a las tasas de mutación que se conocen en el presente. A lo que contestan que dichas tasas eran mayores en la antigüedad.

Los retrovirus, son virus que insertan su material genético dentro del ADN del huésped para que se traduzca conjuntamente con sus proteínas y luego se escinda para dar lugar a más virus. Además encontramos los transposones, que son secuencias móviles dentro del genoma eucariota, con capacidad autocatalítica y replicativa. Lee más de ellos aquí. Algunos intrones se han comparado a secuencias víricas y parece ser que una parte de los intrones podrían tener su origen en un ataque vírico, que fue dominado posteriormente y reutilizado a conveniencia del hospedador como secuencias separadoras. Este dato que podría encajar en la hipótesis de los intrones tardíos, puesto que estos grupos de virus pueden atacar tanto baterías como eucariotas.

No hay pruebas definitorias para esta ni su hipótesis contraria.
La hipótesis de “los intrones tempranos” puedes leerla en más detalle en el artículo que le dedicamos aquí.

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