La
reorganización cromosómica consiste en una serie de cambios
estructurales en el ADN durante el proceso evolutivo. En los humanos
este fenómeno provoca graves enfermedades, como cáncer, pero no así en
los gibones. Los cromosomas de este pequeño simio, en peligro de
extinción y que habita en los densos bosques tropicales del sureste
asiático, se han reorganizado con frecuencia y más veces que en sus
parientes primates a lo largo de su evolución. Esta es una de las
conclusiones que se desprende de la secuenciación del genoma del gibón,
publicada en el último número de la revista Nature y que ha
contado con la participación del Instituto de Biología Evolutiva, centro
mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la
Universidad Pompeu Fabra. Según los autores
del estudio, el genoma del gibón permitirá entender mejor los mecanismos
que se encuentran detrás de esos cambios.
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“Este
era el último de los simios que quedaba por secuenciar y marca el fin
de una era en el campo de la genética comparativa de los primates. Por
su gran similitud al humano, se diferencian tan sólo en un 3%, el genoma
del gibón aporta información importante acerca de las reorganizaciones
cromosómicas sucesivas y su papel en la salud humana“, explica Tomás
Marques, investigador del Instituto de Biología Evolutiva.
“Los
cromosomas son como estructuras hechas de pequeños ladrillos. Durante
la reorganización, una o más piezas se separan del resto para volverse a
unir a la cadena pero en un lugar o con una orientación diferente.
También puede darse el caso de que estos ladrillitos díscolos se pierdan
o se dupliquen. Esas reorganizaciones del ADN pueden provocar
importantes problemas en las células. Al contrario que los gibones, que
las toleran bien, en el caso de los humanos pueden derivar en
malformaciones de nacimiento y en cáncer”, añade Marques.
Este
estudio ha sacado a la luz un elemento inédito hasta ahora entre los
homínidos. Se trata de una secuencia de ADN denominada LAVA y de la que
los investigadores han encontrado más de mil copias a lo largo del
genoma analizado. Este nuevo elemento aparece insertado en un grupo de
genes encargados de la correcta separación de los cromosomas durante el
proceso de división celular. “LAVA
supone una novedad en el proceso evolutivo y se encuentra presente
únicamente en el gibón. Es por eso que pensamos que ha podido tener un
papel importante en el aumento de los errores durante la división
celular, que después hayan provocado las frecuentes reorganizaciones
cromosómicas”, añade el investigador.
Gibbons are small arboreal apes that display an accelerated rate of
evolutionary chromosomal rearrangement and occupy a key node in the
primate phylogeny between Old World monkeys and great apes. Here we
present the assembly and analysis of a northern white-cheeked gibbon (Nomascus leucogenys)
genome. We describe the propensity for a gibbon-specific
retrotransposon (LAVA) to insert into chromosome segregation genes and
alter transcription by providing a premature termination site,
suggesting a possible molecular mechanism for the genome plasticity of
the gibbon lineage. We further show that the gibbon genera (Nomascus, Hylobates, Hoolock and Symphalangus)
experienced a near-instantaneous radiation ~5 million years ago,
coincident with major geographical changes in southeast Asia that caused
cycles of habitat compression and expansion. Finally, we identify
signatures of positive selection in genes important for forelimb
development (TBX5) and connective tissues (COL1A1) that may have been involved in the adaptation of gibbons to their arboreal habitat.
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