{"id":46180,"date":"2023-12-12T18:13:25","date_gmt":"2023-12-12T23:13:25","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=46180"},"modified":"2023-12-12T18:13:26","modified_gmt":"2023-12-12T23:13:26","slug":"cientificos-revelan-una-nueva-forma-en-la-que-el-adn-puede-crear-genes-desde-cero","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2023\/12\/12\/cientificos-revelan-una-nueva-forma-en-la-que-el-adn-puede-crear-genes-desde-cero\/","title":{"rendered":"Cient\u00edficos revelan una nueva forma en la que el ADN puede crear genes desde cero"},"content":{"rendered":"\n

Los cient\u00edficos han descubierto c\u00f3mo nuestro ADN puede utilizar un bot\u00f3n gen\u00e9tico de avance r\u00e1pido para crear nuevos genes que permitan una r\u00e1pida adaptaci\u00f3n a nuestros entornos en constante cambio. Durante una investigaci\u00f3n sobre errores de replicaci\u00f3n del ADN, investigadores de la Universidad finlandesa de Helsinki descubrieron que ciertas mutaciones individuales producen pal\u00edndromos, que leen lo mismo hacia adelante y hacia atr\u00e1s. En las circunstancias adecuadas, estos pueden evolucionar hacia genes de microARN (miARN).<\/p>\n\n\n\n

Estos genes peque\u00f1os y simples desempe\u00f1an un papel importante en la regulaci\u00f3n de otros genes. Muchos genes de miARN han existido durante mucho tiempo en la historia evolutiva, pero los cient\u00edficos descubrieron que en algunos grupos de animales, como los primates, aparecen de repente genes de miARN completamente nuevos.<\/p>\n\n\n\n

“La aparici\u00f3n de nuevos genes de la nada ha fascinado a los investigadores”, afirma el bioinform\u00e1tico Heli M\u00f6nttinen, primer autor del nuevo estudio.<\/p>\n\n\n\n

“Ahora disponemos de un modelo elegante para la evoluci\u00f3n de los genes de ARN”.<\/p>\n\n\n\n

Los errores que permiten este m\u00e9todo notablemente eficiente de creaci\u00f3n de genes se denominan mutaciones de cambio de plantilla (TSM). El proceso de creaci\u00f3n de miARN asociado a TSM es mucho m\u00e1s r\u00e1pido que la evoluci\u00f3n de nuevas prote\u00ednas funcionales.<\/p>\n\n\n\n

“El ADN se copia una base a la vez y, normalmente, las mutaciones son bases \u00fanicas err\u00f3neas, como golpes err\u00f3neos en el teclado de un ordenador port\u00e1til”, afirma el l\u00edder del proyecto y bioinform\u00e1tico Ari L\u00f6ytynoja.<\/p>\n\n\n\n

“Estudiamos un mecanismo que crea errores mayores, como copiar y pegar texto de otro contexto. Est\u00e1bamos especialmente interesados en casos que copiaban el texto hacia atr\u00e1s para crear un pal\u00edndromo”.<\/p>\n\n\n\n

Todas las mol\u00e9culas de ARN necesitan conjuntos repetidos de bases que fijen la mol\u00e9cula en su forma funcional. El equipo decidi\u00f3 concentrarse en los genes de microARN, que son extremadamente cortos y constan de alrededor de 22 pares de bases.<\/p>\n\n\n\n

Pero incluso para genes de microARN simples, las posibilidades de que mutaciones de bases aleatorias formen lentamente este tipo de ejecuciones palindr\u00f3micas son muy bajas. Los cient\u00edficos han quedado desconcertados sobre el origen de estas secuencias palindr\u00f3micas. Resulta que los TSM pueden producir r\u00e1pidamente pal\u00edndromos de ADN completos, generando nuevos genes de microARN a partir de secuencias de ADN que previamente no codificaban.<\/p>\n\n\n\n

“En una mol\u00e9cula de ARN, las bases de pal\u00edndromos adyacentes pueden emparejarse y formar estructuras que se asemejan a una horquilla. Estas estructuras son decisivas para el funcionamiento de las mol\u00e9culas de ARN”, afirma el biotecn\u00f3logo Mikko Frilander.<\/p>\n\n\n\n

Ya se han trazado los genomas completos de muchos primates y mam\u00edferos. Al comparar estos genomas utilizando un algoritmo inform\u00e1tico personalizado, los investigadores pudieron descubrir qu\u00e9 especies tienen el par pal\u00edndromo de microARN.<\/p>\n\n\n\n

“Con un modelado detallado de la historia, pudimos ver que pal\u00edndromos completos se crean mediante eventos de mutaci\u00f3n \u00fanicos”, explica M\u00f6nttinen.<\/p>\n\n\n\n

El siguiente diagrama ilustra muy bien el proceso. A medida que la replicaci\u00f3n del ADN comienza a ejecutarse a trav\u00e9s de cada par de bases en su lista de recetas, se detiene cuando encuentra una mutaci\u00f3n o un par de bases defectuoso.<\/p>\n\n\n\n

Luego, la replicaci\u00f3n salta a la plantilla adyacente y comienza a replicar esas instrucciones pero al rev\u00e9s. Cuando la replicaci\u00f3n vuelve a la plantilla original, se crea un peque\u00f1o pal\u00edndromo que puede emparejarse consigo mismo en una estructura de horquilla.<\/p>\n\n\n\n

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Algunos errores en la replicaci\u00f3n del ADN crean pal\u00edndromos que pueden plegarse en estructuras en horquilla. Ari L\u00f6ytynoja.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

El cambio de plantilla durante la replicaci\u00f3n del ADN permite que un solo evento de mutaci\u00f3n cree la estructura perfecta en el ADN para un nuevo gen de miARN. Esto es mucho m\u00e1s eficiente que los cambios lentos y graduales que pueden ocurrir con bloques de construcci\u00f3n individuales.<\/p>\n\n\n\n

En el \u00e1rbol geneal\u00f3gico de los primates se encontraron m\u00e1s de 6.000 de estas estructuras, que podr\u00edan haber dado lugar a al menos 18 genes de miARN nuevos en humanos. Eso es el 26% de todos los miARN que se cree que surgieron desde que aparecieron los primates. Hallazgos como estos, que abarcan l\u00edneas evolutivas, apuntan a un mecanismo universal de creaci\u00f3n de genes de miARN, y el equipo cree que los resultados tambi\u00e9n pueden aplicarse a otros genes y mol\u00e9culas de ARN.<\/p>\n\n\n\n

Parece relativamente f\u00e1cil que aparezcan nuevos genes de microARN que potencialmente podr\u00edan afectar la salud humana. Algunos miARN asociados a TSM ya han mostrado importancia funcional, como hsa-mir-576, que influye en la respuesta antiviral en primates.<\/p>\n\n\n\n

“Muchas variantes de TSM capaces de convertirse en genes de miARN se segregan entre las poblaciones humanas”, escriben los autores, “lo que indica que el proceso de TSM est\u00e1 activo y est\u00e1 dando forma a nuestros genomas en este momento”.<\/p>\n\n\n\n

El estudio ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Science Alert<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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