A medida que los gusanos salieron del agua salada y entraron en agua dulce, experimentaron una reordenación catastrófica de su material genético.

Este evento desgarró genes que alguna vez fueron funcionales, incluidos algunos de los involucrados en procesos críticos de división celular, dejando a las lombrices de tierra, sanguijuelas y otros clitelado padres con los genomas más revueltos conocidos.

“Todo se rompió y se reorganizó de forma completamente aleatoria”, explica Rosa Fernández, del Instituto Español de Biología Evolutiva (CSIC-UPF). dicho cristina wilcox Ciencia“Hice que mi equipo repitiera el análisis mil veces. »

Tres grupos de investigadores han llegado ahora de forma independiente a la misma conclusión, revocando la suposición de larga data de que es necesario un cierto nivel de estabilidad genética para que las especies animales eviten la extinción.

El biólogo evolutivo Carlos Vargas-Chávez, también del CSIC-UPF, y sus colegas descubrieron que la pérdida de genes es alrededor de un 25 por ciento mayor en el linaje de gusanos que se convirtieron en clitellata, en comparación con sus otros parientes.

Sospechan que los genomas del gusano se cambiaron en respuesta a los traslados a nuevos hábitats, pero aún no han determinado qué ocurrió primero, si las incursiones del gusano en agua dulce y tierra o las aventuras de sus genes en nuevas posiciones en sus moléculas genéticas (cromosomas).

«Aunque el momento de este reordenamiento genómico sigue siendo incierto, creemos que es muy poco probable que las características genómicas observadas en los clitelados hayan surgido a través de… reordenamientos a lo largo del tiempo», dijeron los investigadores. explica en su artículo.

Los patrones observados por Vargas-Chávez y su equipo sugieren más bien una «catástrofe unicelular» que destruiría el genoma de un gusano en un corto período de tiempo. Sugieren que cambios drásticos en las condiciones ambientales, incluida la exposición repentina a más oxígeno o radiación, podrían desencadenar este fenómeno.

Los autores comparan los impresionantes cambios genómicos de los gusanos con los procesos identificados en cáncer células.

Mayoría bilateralesSe pensaba que los animales como nosotros, que reflejan la izquierda y la derecha, tenían secciones de cromosomas altamente conservadas. Esta estabilidad es fundamental para alinear correctamente las dos hebras de ADN que las componen, cuando se separan y luego se emparejan con una hebra de cada padre durante la reproducción.

Los genomas, desde esponjas hasta monos, contienen estas largas cintas de genes que permanecen juntas en un orden específico en especies lejanamente relacionadas. conservado durante cientos de millones de años.

Estas cintas pueden moverse hasta cierto punto, pero sus secuencias dentro de estas secciones permanecen relativamente intactas. Pero este no es el caso de las sanguijuelas y las lombrices de tierra.

«En general, la antigua arquitectura del genoma bilateral se ha perdido por completo en los clitelados», dijo un segundo equipo, dirigido por el genómico evolutivo Thomas Lewin del Centro de Investigación de Biodiversidad de Taiwán. encontrar.

El equipo de Lewin estudia cómo estos cambios cromosómicos radicales e inesperados dieron forma a la evolución animal.

«Los casos de conservación de la estructura del genoma son excepcionalmente raros», explican Lewin y sus colegas. explicar en otro estudioafirmando que, contrariamente a los supuestos anteriores, constituyen “la excepción y no la regla”.

Pero si bien las reconfiguraciones genéticas masivas pueden ser más comunes de lo que se pensaba anteriormente, también conllevan riesgos, como se esperaba. un tercer equipo examinó los genomas de 2.291 especies En todos los clados de animales principales, el descubrimiento de cambios cromosómicos drásticos puede asociarse con eventos de extinción importantes.

“Una pregunta pendiente es cómo este evento de profunda remodelación del genoma no condujo a la extinción. » escribir Vargas Chávez y sus colegas.

Descubrieron que los genomas ancestrales de los gusanos marinos no parecen estar organizados en compartimentos y, por tanto, son «mucho más flexibles» que los de otros animales.

«Esto puede haber resultado en una alta resiliencia a la remodelación profunda del genoma que ocurre después de la codificación cromosómica», dijo el equipo. concluyeTambién sugiere que es probable que se estén produciendo reordenamientos genéticos tan dramáticos en estas especies.

Esta investigación está disponible en el servidor de preimpresión. bioRxivcon dos relacionado papelesy otro fue publicado en Biología molecular y evolución..