Comprender la historia evolutiva de los organismos es importante por innumerables razones. Por nombrar algunos, la información sobre las relaciones entre especies se puede utilizar para guiar la clasificación de la biodiversidad, informar políticas de conservación destinadas a proteger especies amenazadas, ayudar a rastrear la propagación de patógenose incluso puede desempeñar un papel en el descubrimiento de nuevos medicamentos.
Los científicos representan las relaciones entre especies con árboles evolutivos, también llamados filogenias. Una filogenia muestra la acumulación de especies a través del tiempo y las relaciones entre estas especies, al igual que un árbol genealógico muestra cómo te relacionas con los otros miembros de tu familia.
Al analizar las similitudes y diferencias entre las secuencias de ADN de diferentes organismos, los biólogos pueden inferir la relación entre ellos. Pero, ¿qué sucede si el ADN de la especie en cuestión es tan similar que no se pueden separar las relaciones?
Afortunadamente, diferentes regiones del ADN evolucionan a diferentes velocidades. Algunas regiones, como los genes codificadores de proteínas, evolucionan a una velocidad relativamente lenta. Los intrones, la parte no codificante de los genes, evolucionan a una velocidad mucho mayor y son, por lo tanto, potencialmente útil para resolver relaciones evolutivas entre especies estrechamente relacionadas.
"Hubo una brecha importante para los investigadores que utilizaron secuencias de ADN genómico para comprender la evolución de los complejos de especies", dice Ryan Folk, autor principal de un estudio en un número reciente Aplicaciones en Ciencias de las plantas . "En estos grupos, los límites entre las especies a menudo son bastante borrosos, lo que hace difícil inferir con precisión las relaciones".
Folk y colegas de la Universidad Estatal de Ohio y la Universidad de Memphis han desarrollado una técnica para capturar las regiones intrónicas del genoma que evolucionan rápidamente con la esperanza de aumentar nuestro conocimiento de la evolución en estos grupos difíciles.
El nuevo estudio describe un método para atacar intrones utilizando datos genómicos disponibles públicamente para encontrar estas regiones en rápida evolución. Las sondas biotiniladas se construyen en base a estas secuencias para 'capturar' químicamente los genes que contienen intrones del genoma de la especie de estudio.el resto del ADN de la muestra simplemente se lava, dejando solo esas secciones específicas.
"Estudios anteriores que utilizan técnicas similares se han centrado principalmente en regiones de evolución lenta, como los exones, debido a las preocupaciones con el éxito de la captura", explica Folk. "El problema con esto es el esfuerzo de secuenciación de ADN desperdiciado. Los datos son perfectamente buenos, pero conuna tasa de mutación mucho más lenta es necesaria para aumentar la cantidad de datos a los que se dirige para obtener una cantidad equivalente de evidencia de las relaciones evolutivas entre especies ".
El protocolo desarrollado por Folk y sus colegas resultó ser más exitoso de lo previsto.
"Cuando diseñamos este proyecto, realmente no teníamos idea de qué tan bien funcionarían los intrones dirigidos. Dirigirse a una región de ADN depende del reconocimiento de secuencia entre la muestra desconocida y una secuencia 'objetivo' conocida de un pariente cercano. Por supuesto, para unregión que evoluciona rápidamente, el objetivo no se parecerá tanto a la secuencia de una nueva muestra, lo que resulta en un mayor riesgo de falla para el experimento, pero nuestros resultados muestran que los intrones no fueron particularmente difíciles de secuenciar en comparación con los exones más comúnmente dirigidos."
El método se probó en una radiación reciente y rápida de plantas en el Heuchera grupo. Más de 270 marcadores de ADN fueron seleccionados y secuenciados usando la secuenciación de próxima generación. El equipo encontró que los intrones tienen un aumento de cuatro veces en la tasa de mutación en comparación con los exones, lo que les permite resolver con confianza las relaciones evolutivas entre taxones muy estrechamente relacionados, algo que anteriormente no eraposible en este grupo. Además de esto, se ensamblaron genomas completos de organelos plastidios y mitocondriales para una especie.
"Aunque a menudo es difícil de responder, las preguntas relacionadas con los complejos de especies son a veces las más interesantes porque representan la formación reciente o en curso de nuevas especies. Somos optimistas de que nuestro nuevo método para apuntar a regiones intrónicas proporcionará a los científicos una herramienta valiosa pararesponder preguntas en estos grupos difíciles "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Sociedad Botánica de América . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :