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Contenido de ADN en los genomas

Publicado por Pablo Morales

En términos prácticos, para que sirve tanto ADN en el genoma de los eucariotas? Se estima que sean necesarios cerca de 25 mil genes para que las especies vegetales nazcan, se desarrollen y alcancen su fase reproductiva. Si pensamos en pares de bases de ADN, si cada uno de esos genes tuviese un largo medio de 2400 pares de bases, lo que daría origen a péptidos con cerca de 800 aminoácidos, serían necesarios aproximadamente 6×107 pares de bases en Arabidopsis thaliana, un valor bastante mayor que en los citados anteriormente para los procariotas. Sin embargo, A. thaliana posee aproximadamente 1,5×108 pb, mas que el doble del valor estimado necesario para comportar los genes funcionales. En ese contexto, podemos suponer que las especies de Pinus, precisaría de los mismos 6×107 pb para desarrollar una planta adulta. Sin embargo, ellas poseen mucho más ADN que el necesario.

Partiendo del supuesto de que el contenido de ADN nuclear puede variar mucho entre especies diferentes, independientemente de las familias o grupos taxonómicos a la que pertenezcan es que la cantidad de ADN por genoma haploide es mucho mayor que la cantidad mínima necesaria para la producción de todas las proteínas utilizadas durante toda la vida, surge una duda: ¿que función restaría a este ADN repetitivo?

Infelizmente esa pregunta aun no puede ser completamente respondida, principalmente porque esa es una porción del ADN compuesta por innumerables familias y tipos diferentes de segmentos no genéticos.

Estos difieren considerablemente entre especies diferentes, sobre todo cuando comparamos especies que pertenecen a grupos taxonómicos biológicamente distantes.

Como lo comentamos, los ADN repetitivos son considerados los principales responsables por la variación en el tamaño de los genomas y fueron los primeros estudiados por técnicas moleculares, por ser más fácilmente aislables debido a su carácter repetitivo.

Hasta hoy esos ADN so empleados para estudiar la dinámica y la evolución de muchos genomas, con base en diferencias en la secuencia de nucleótidos y en la localización física en los cromosomas.

Algunas hipótesis fueron creadas para intentar explicar la naturaleza de las familias de ADN repetitivos, desde el momento que ellas frecuentemente no poseen genes funcionales, excepto en algunos casos que mencionaremos en otra ocasión.

Hasta unos años atrás muchos estudiosos sugerían que estos segmentos serían compuestos por diferentes tipos de ADN egoístas o parásitos, o entonces por refugos o una fracción de ADN genómico de naturaleza dispensable.

Es como si esos segmentos funcionaran de forma independiente de aquellos ADNs genéticos siendo que su manutención en las poblaciones y especies ocurriese por el hecho de ellos tener la capacidad de amplificarse y esparcirse por los genomas.

Esto sería facilitado en especies con reproducción sexuada ya que en esa situación uno de esos elementos podría alcanzar las células reproductivas de un individuo y esparcirse rápidamente por la población en las próximas generaciones.

En esa situación tales elementos solamente serían detenidos, en caso que sus efectos se volviesen nocivos a sus portadores.

Esto podría suceder por una amplificación exagerada de estos elementos, seguida de la inserción y de la inactivación de genes fundamentales al mantenimiento de la vida de los huéspedes.

En ese caso la selección natural se encargará de eliminar los individuos afectados, o entonces, de favorecer mecanismos celulares que controlasen la tasa de multiplicación de los elementos de ADN repetitivos.

Es lo que parece que sucedió por ejemplo con una clase de transposones conocidos como elementos P de la mosca Drosophila melanogaster.

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