Mantenimiento de Inversión Cromosómica Antigua
Combustible Evolutivo: Los Investigadores Investigan El Mantenimiento De Una Antigua Reversión Cromosómica
De acuerdo con Zachariah Gompert, genetista evolutivo de la Universidad Estatal de Utah, la diversidad genética es el principal motor de la evolución. La capacidad de T. knulli para prosperar en las secuoyas puede atribuirse a una inversión cromosómica, que es una modificación estructural que se produce en su genoma. Esta alteración en la estructura del cromosoma permite a T. knulli mostrar esta adaptación específica.
El mantenimiento de la variación genética y sus implicaciones para la adaptación han intrigado durante mucho tiempo a los científicos. En respuesta a esta pregunta, Zachariah Gompert, profesor asociado del Departamento de Biología y también del Centro de Ecología de la Universidad Estatal de Utah, junto con colegas de la Universidad de Montpellier, el Centro John Innes, la Universidad Nacional Autónoma de México, Querétaro, la Universidad de Nevada, Reno, y la Universidad de Notre Dame, profundiza en su investigación, publicada en la edición en línea de Proceedings of the National Academy of Sciences el 12 de junio de 2023.
Las investigaciones se centraron en los insectos palo del género Timema, que exhiben una amplia dieta que abarca a numerosas especies de plantas
Explica Gompert: “Exploramos los mecanismos que mantienen la variación genética dentro de una especie y su impacto en la adaptación”. Señala que hay más de una docena de especies de Timema en el oeste de Norteamérica, caracterizadas como generalistas capaces de consumir diversas plantas. Sin embargo, una especie, Timema knulli, se alimenta exclusivamente de secuoyas, que otras especies de Timema tienen dificultades para utilizar.
La habilidad de T. knulli para alimentarse de secuoyas se debe a una inversión cromosómica, una alteración estructural de su genoma. A diferencia de las mutaciones génicas, que implican cambios en las secuencias de ADN, una inversión cromosómica se produce cuando un segmento de un cromosoma se rompe en dos lugares, experimenta una rotación de 180 grados y se reintegra en los puntos de ruptura originales.
Con una inversión, se invierten secciones sustanciales -30 millones de bases de ADN, en este caso- del cromosoma”, explica Gompert
Los investigadores descubrieron que esta inversión cromosómica en T. knulli es antigua y se calcula que ocurrió hace unos 7,5 millones de años. Es sorprendente que las poblaciones contemporáneas de T. knulli aún conserven ambas versiones de los alelos -la que les permite prosperar en secuoyas como planta huésped, y la versión original que aumenta la supervivencia en la planta de floración ancestral-, favoreciendo la forma heterocigótica.
Según Gompert, la diversidad ambiental y el flujo genético entre las poblaciones migratorias de insectos palo contribuyen a la persistencia tanto de la variante cromosómica nueva como de la ancestral o polimorfismo. El fenómeno podría proporcionar a estos organismos una ventaja en un mundo en constante cambio al facilitar la evolución y la adaptación continuas.
Según Gompert, en lugar de ser perjudiciales, los intrincados procesos evolutivos ligados a esta inversión confieren resiliencia frente a la pérdida de variación genética y fomentan potencialmente la supervivencia a largo término.
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