En la evolución, el papel del azar reevaluado gracias a una “hierba”

¿Qué es la evolución? A menudo se describe como un proceso que combina la variación y la selección, en el que las mutaciones que se producen al azar en el genoma de un individuo influyen en su capacidad para garantizar la descendencia en un entorno determinado. Los seres vivos serían el resultado de una lotería genética pasada por el implacable filtro de la selección de los más aptos, o al menos de los suficientemente aptos. Los libros de texto de biología insisten en el papel central del azar en el proceso de variación. Pero quizás, a la luz del trabajo en una planta modesta que se convirtió en un modelo de laboratorio, el berro (Arabidopsis thaliana), será necesario perfeccionar esta presentación.

Detlef Weigel, del Instituto Max-Planck de Biología del Desarrollo, Tübingen (Alemania), coordinó un equipo internacional que muestra, dentro Naturaleza a partir del 13 de enero, que hay sesgos en las mutaciones observadas en el genoma de esta planta favorita: su tasa de aparición es en realidad la mitad más baja dentro de los genes, la llamada parte “codificadora” del ADN, que cerca de ellos, y es más baja para los genes. que codifica proteínas esenciales para la función celular y la reproducción.

Debido a la selección natural, que favorece a los individuos mejor adaptados, las variaciones en las secuencias de ADN observadas en la naturaleza solo brindan información muy imperfecta sobre los posibles sesgos de la tasa de mutación en todo el genoma. Por lo tanto, Detlef Weigel y sus colegas desarrollaron un riguroso protocolo experimental utilizando una herramienta genética clásica, acumulando líneas de mutación. Cultivaron 107 líneas de Arabis, una planta autofértil, en el laboratorio durante 24 generaciones, sembrando cada vez una sola semilla (elegida al azar) por fila y por generación. De esta forma, eliminan toda posibilidad de selección, excepto contra mutaciones que produzcan individuos inviables o estériles. a los 25^y generación, secuenciaron el genoma y así identificaron todas las mutaciones acumuladas en cada línea durante los 24 ciclos de propagación.

no totalmente al azar

“Mutaciones observadas en una población – las que distinguen tu genoma del mío, por ejemplo – son el resultado de tres pasos, detalle Detlef Weigel. el ADN está dañado; el ADN no se repara correctamente; la selección y otros factores determinan si esta mutación “sobrevive”. Con nuestro protocolo, hay tan poca selección que vemos casi cada mutación tal como viene. » Sorprendentemente, las variaciones en las tasas de mutación observadas corresponden a las variaciones genéticas también observadas en las poblaciones naturales deArabidopsis : más polimorfismo en la parte del ADN que le confiere una forma de plasticidad adaptativa ante los cambios que se producen en el medio ambiente y menos mutaciones en los genes centrales del metabolismo vegetal.

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