Macroevolutionary theory and genomes-at-largeT. Ryan Gregory
De éste tampoco había oído hablar, pero el título de la charla prometía, así que tenía ciertas expectativas que, me temo, se han visto defraudadas.
Para empezar, lo que yo esperaba ser una charla sobre genómica funcional, algo relacionado con la complejidad de la regulación de las redes genéticas y la emergencia de novedades evolutivas, en realidad ha resultado ser algo que me duele llamar genómica comparativa. Y es que, a estas alturas, el núcleo de la charla no ha sido otra cosa que el tamaño del genoma. Por aquellos que leerán esta nota sin saber muy bien de qué va todo esto, haré un breve resumen.
El ADN que porta la información hereditaria se encuentra empaquetado en cromosomas. Al conjunto de cromosomas se le llama genoma y la cantidad de DNA equivalente se conoce como "valor C". Tamaño de genoma y valor C son por lo tanto magnitudes equivalentes, y sucede que estas magnitudes son constantes específicas. Es decir, cada especie tiene un valor C típico. Si comparamos dos especies, cabe esperar que posean tamaños genómicos diferentes, pero lo que no es tan obvio es por qué la variación es tan tremenda incluso en especies cercanamente emparentadas.
Y es que durante mucho tiempo se pensó que el genoma era la suma de los genes y que el número de genes guardaba una relación lineal con la complejidad fenotípica de un organismo. Esto es, en el antropocentrismo imperante, nosotros deberíamos tener el genoma más grande de toda la creación. Naranjas de la china. El bicho con mayor genoma es una vulgar ameba y casi cualquier rana o salamandra nos gana por goleada.
Evidentemente lo que falla es la asunción de que a más complejo un organismo, mayor número de genes son necesarios para construirlo. Eso, y que no todo el DNA es "gen" en el sentido de codificante de proteínas. Para seguir con la tradición antropocéntrica, demos unos datos sobre nuestro genoma. Sólo un 5% es ADN codificante. Un 25% adicional se transcribe a ARN (el intermediario entre el genoma de ADN y las proteínas) pero no se traduce (los llamados intrones). 5 veces más. Puede que los intrones desempeñen algún papel en la regulación de la función génica, así que busquemos otro dato: 45% de todo nuestro DNA es parásito. Sí, sí, como lo leéis, ADN procedente de viruses transformado en elementos transponibles cuya única razón de ser es replicarse junto con el resto del genoma funcional.
Si queremos buscar dónde residen las diferencias de tamaño entre los genomas de los animales, es ahí donde tenemos que mirar, en el contenido de ADN basura. ¿Basura? De acuerdo que el número de genes ni es relevante para la complejidad ni es responsable de las diferencias de tamaño entre genomas de distintas especies, pero ¿es eso motivo para considerar el resto del ADN basura? ¿No es posible que el propio tamaño del genoma sea un carácter fenotípico más, que influya de algún modo en la fisiología del organismo y pueda por tanto ser seleccionado per se?
Pues sí, es posible. Y en explicar los ejemplos es en lo único que he encontrado interés de la charla de Gregory, puesto que el temita de la "paradoja del valor C" está trillado desde hace décadas. No os privaré de los ejemplos, pues.
En invertebrados existe una correlación entre el tamaño corporal y el del genoma. Esto se explica porque el tamaño del núcleo puede afectar y afecta al tamaño celular. En vertebrados las diferencias de tamaño son generalmente resultado de diferencias en número de células, mientras que en invertebrados el tamaño celular se refleja más directamente en el tamaño corporal. Esta diapositiva sirve para ilustrar el efecto del tamaño del genoma sobre el tamaño celular:
Haciendo click en la imagen veréis una ampliación de la misma. Las imágenes de microscopía electrónica muestran una mezcla de sangre procedente de una salamandra y de un ser humano. La diferencia de tamaño entre los glóbulos rojos es abismal y es debido a que los eritrocitos de mamíferos carecen de núcleo, lo que ha permitido reducir su tamaño al máximo.
Otro ejemplo lo encontramos en la correlación existente entre el modo de desarrollo ontogenético de las salamandras y su valor C. Las que sufren metamorfosis tienen los genomas más pequeños; las que no, los tienen más grandes; aquellas salamandras que normalmente se desarrollan directamente, pero que retienen la capacidad de metamorfizar bajo ciertas condiciones ambientales, tienen un genoma algo mayor; y las que tienen los mayores valores de C son aquellas que no sólo tienen desarrollo directo, sino que son neoténicas (nunca sé cómo definir esto, una manera de verlo es la retención de caracteres infantiles en el adulto, otra es la contraria, el desarrollo de caracteres de adulto en estados infantiles; en cualquier caso es una alteración en el orden temporal relativo en que se desarrollan los órganos del bicho en cuestión).
Generalizando, podemos decir que el tamaño del genoma influye en el tamaño celular y en la velocidad de división celular, lo que puede tener consecuencias para el tamaño corporal, el modo de desarrollo, la tasa metabólica... es decir, el tamaño del genoma sí influye en la fisiología del organismo y por lo tanto puede decirse que tiene un impacto en la eficacia biológica.
Así que no, no es basura; simplemente la secuencia no es informativa. ¿Y esto qué tiene que ver con la macroevolución?
Pues.... nada. En serio. Si volvemos al título veremos que no habla de genomas y macroevolución, sino de genomas y teoría macroevolutiva. En resumidas cuentas, Gregory adopta la visión jerárquica de la teoría evolutiva propuesta por los macros (Gould y Eldredge) y dice que el que el genoma tenga impacto en el nivel organísmico es evidencia de que existe eso de la eficacia biológica emergente propuesto por Vrba y que por tanto es posible que características del organismo tengan impacto en la eficacia biológica de órdenes superiores y posibilitar así la selección de especies.
Lo dicho, que una total decepción (salvando los ejemplos, que al menos resultan curiosos).
Este artículo no refleja el contenido de la exposición del ponente en el simposio, sino mis reflexiones derivadas a partir de la misma. Esto es un ensayo mío, no una nota de prensa.
