En nuestras clases de biología en la escuela y la secundaria nos explicaron que existimos aún gracias a la evolución, un proceso que selecciona a los organismos más aptos para continuar en la Tierra. Sabemos que esto toma bastante tiempo, pero que ha generado cambios significativos a lo largo de miles de años, ¿pero por qué aún no hemos llegado a la perfección a pesar de ello?

Un equipo de investigadores del Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath tuvo interés en dar respuesta a esta pregunta, y su trabajo reciente muestra que, en algunas especies, eventos casuales en el proceso de selección natural permiten que se introduzcan ciertas imperfecciones.

Codones de terminación

En genética, un codón de parada o codón de terminación es aquel que se encarga de indicar a la célula que deje de leer el ADN. Se conocen tres: TGA, TAG, y TAA, siendo este último mucho mejor que los otros para detener la maquinaria celular.

Los investigadores dirigieron su estudio a identificar por qué algunos genes solo usan los codones de parada menos eficientes, a pesar de que la selección natural debería fomentar el uso del codón TAA.

Para ello, analizaron los genomas de una amplia gama de organismos que iban desde los mamíferos hasta algas unicelulares, y compararon las instrucciones genéticas utilizadas por las células para producir proteínas, enfocándose en el código al final del gen (los codones).

Mutaciones que favorecen los codones de terminación menos efectivos

Así descubrieron que, en especies en las que las poblaciones son relativamente pequeñas y la reproducción es lenta (como los humanos y otros mamíferos), la selección natural favorece el uso del codón TAA en los genes más expresados.

Sin embargo, ciertos eventos podrían aumentar la frecuencia de las mutaciones que crean los codones de terminación menos efectivos, y esto tiene mayor probabilidad de ocurrir en las poblaciones que son más pequeñas. El resultado es que se encuentre un codón de terminación menos eficiente con más frecuencia, principalmente en los genes menos expresados.

En cambio, en especies en las que las poblaciones son más grandes y que proliferan con mayor rapidez, como las levaduras o las bacterias, este juego de azar tiene menor influencia. En estos casos, la selección natural sí tiende a “eliminar” las mutaciones menos favorables, y por consiguiente, es más común el codón TAA.

“Nuestro trabajo muestra que la selección natural en humanos no es muy eficiente y, por lo tanto, nuestro ADN termina siendo similar a un antiguo automóvil oxidado, simplemente capaz de funcionar, con todo tipo de malas reparaciones y acumulaciones acumuladas con el tiempo”, explica el profesor Laurence Hurst, director del Centro Milner para la Evolución. “En cambio, la levadura es más como un organismo recién salido de la sala de exposición: la máquina perfecta”.

Esto se debe en parte a las notorias diferencias de complejidad de ADN entre mamíferos y levaduras, por ejemplo. En particular, los humanos tienen una gran cantidad de “ADN enigmático” entre sus genes, cada uno de los cuales puede dar lugar a muchos productos diferentes. Comparado con las levaduras, que son más simples, la diferencia es abismal ya que estas tienden a producir solo uno.

De modo que sí, quizás seamos como una máquina que se ha reparado en varias ocasiones pero que sigue dando la batalla. Pero estos hallazgos podrían ayudarnos a diseñar terapias que permitan mejorar estos desperfectos, y de esta forma favorecer nuestra especie.

Referencia:

An evolutionary roll of the dice explains why we’re not perfect. https://www.bath.ac.uk/announcements/an-evolutionary-roll-of-the-dice-explains-why-were-not-perfect/

Effective population size predicts local rates but not local mitigation of read-through errors in eukaryotic genes. https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msaa210/5892771