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“Fósiles” en el ADN para estudiar la evolución

28 junio, 2010

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Los paleontólogos son expertos en transmitirnos información acerca de cómo era el pasado. Los genetistas, con el apoyo de los bioinformáticos también pueden decirnos cosas acerca del pasado estudiando la secuencia de ADN de los genomas de los cientos de especies que ya han sido secuenciadas.

Cuando se analizan las secuencias de ADN se ve en ellos lo que se denomina pseudogenes, secuencias génicas muy similares a genes funcionales pero que, debido a una serie de mutaciones, han perdido esa funcionalidad. Hay muchos y muy diversos pseudogenes en el genoma humano, testigos del pasado de la especie y del camino que este ADN ha seguido a lo largo de la evolución. Ya en 1871 Charles Darwin en su obra “El Origen del Hombre” propuso que los humanos procedemos de un ancestro común que compartimos con otros primates actuales.

En la secuencia de todos los genomas encontramos lo que se denomina retrovirus endógenos (ERV), que son secuencias remanentes de retrovirus que se insertaron en el genoma hace miles de años. ¿Qué es un retrovirus?. Un retrovirus es un virus con envuelta que posee RNA como material genético. Dentro de la partícula vírica también lleva una enzima llamada transcriptasa inversa (TI) (cuyo descubrimiento le valió el premio Nobel a David Baltimore). El virus, cuando infecta una célula introduce tanto el RNA como la TI. Esta enzima pasa una copia de ARN a ADN, de un modo inverso a como haría la ARN polimerasa. La copia de ADN formada en el citoplasma celular por la TI viaja hasta el núcleo y una vez allí se inserta en el genoma. Una vez insertado en el genoma del huésped, el virus puede provocar una infección o quedar en él silenciado durante toda la vida de éste. Las enfermedades que provocan los retrovirus son de gravedad variable, tan importantes como el SIDA o la leucemia, o pueden no tener ningún efecto y pasar inadvertidos durante toda la existencia del huésped. El virus también puede infectar células germinales, con lo que puede ser pasado a la descendencia, exactamente en la misma posición del genoma del que posee en su progenitor. Y así ocurre generación tras generación, una vez insertado queda ahí para siempre. Con el paso del tiempo estos virus pueden inactivarse quedando en el genoma como simples huellas relícticas de antiguas infecciones. Estos son los ERV. Y encontrar ERV en idénticas posiciones del genoma en diferentes organismos supone que compartieron el mismo progenitor, mostrando infecciones de retrovirus en el pasado.

Al comparar los genomas de humanos y chimpancés, se puede observar exactamente en la misma posición del brazo corto del cromosoma 10 la huella del mismo ERV. Esto puede haber ocurrido por casualidad, pero con una probabilidad de 1 entre 3.000.000.000. Puede que esa probabilidad no os parezca suficientemente baja, pero resulta que encontramos otra secuencia ERV en la misma posición de los cromosomas 1 de humanos y chimpancés. Que ocurran los dos eventos a la vez baja la posibilidad a entre 1 en 4.5 por diez elevado a 18. O la misma posibilidad de que dos personas escojan al azar el mismo grano de arena de entre todos los presentes en todos los desiertos de nuestro planeta.

Pero aún hay más, en la misma posición del brazo largo del cromosoma 19 de humanos y chimpancés encontramos de nuevo la inserción de un ERV. La probabilidad de encontrar las 3 inserciones en el mismo sitios de los cromosomas citados al azar es de una entre 4.5 por 10 elevado a 27, o lo mismo que entrar en un casino y ganar a los dados con un doble 1, y después ganar con sólo dos cartas al blackjack, y ganar a la ruleta jugando al 13 negro y a la vez ganar al poker con una escalera de color real. ¡Y eso durante 3 veces consecutivas!.

Lo habéis adivinado, ¡aún hay más!. En el brazo corto del cromosoma 6 de humanos y chimpancés hay otro ERV en idéntica posición. Eso baja la probabilidad hasta 1 entre 3,3 por 10 elevado a 38, o la probabilidad de que mañana impacte un asteroide con la Tierra a las 2:37.41 de la tarde.

Y sí, esto sigue. En el brazo largo del cromosoma X de humanos y chimpancés, y exactamente en la misma posición vuelve a haber otra inserción. La probabilidad de que todas estas inserciones al azar bajan hasta 1 entre 2 por 10 elevado a la 45. O la misma probabilidad de que dos personas diferentes capturaran la misma molécula de agua en el océano. Quizás los creacionistas puedan valorar mejor este valor: ellos afirman que la vida no pudo generarse al azar porque es un proceso de probabilidad de 1 entre 10 elevado a 40. A esto ellos le llaman suceso imposible. Aunque claro, para ser exactos un suceso imposible es aquel de probabilidad igual a cero.

En realidad hay 16 inserciones de ERK exactamente en la misma posición de los cromosomas de humanos y primates con lo que la probabilidad de que haya ocurrido por casualidad sería de 1 entre 2 por 10 elevado a 138. Y esto sólo es para un tipo de retrovirus, los de la clase K (HERV-K)!!!!. En nuestro genoma hay unas 98.000 de ERK y multitud de ellos están en la misma posición en los cromosomas de humanos, chimpancés, gorilas, orangutanes y macacos. Y proceden de retrovirus que infectaron a nuestros ancestros comunes, con una probabilidad muy cercana a 1.

Los creacionistas ante esta información tardaron en reaccionar, pero lo hicieron. Y con tres explicaciones diferentes (por ahora):

1. Los ERV en realidad no proceden de una infección vírica. Eso es FALSO ya que (i) su secuencia es idéntica a la del genoma de retrovirus y (ii) tras una infección por retrovirus podemos ver la inserción de éste en el genoma (demostrado experimentalmente en el laboratorio).

2. Los ERV no están producidos por virus, sino que los virus están producidos por ERV. FALSO. Es como decir que un buque naufragado no deriva de un barco, sino que los barcos derivan de los buques naufragados. De los ERV no pueden salir virus ya que (i) los ERV están mutados y no son funcionales y (ii) en muchos ERV faltan muchos víricos delecionados de su secuencia, y por tanto tampoco pueden ser funcionales.

3. Dios puso a los ERV exactamente en la misma posición en los cromosomas humanos y de primates para engañar a los evolucionistas. Bueno esa sí es una posibilidad, pero no suelo mezclar los temas religiosos con los científicos.

De todo esto se deduce que o bien la evolución es falsa con una probabilidad de 1 entre 10 elevado a 138; o bien es cierta y existe un ancestro común.

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  1. josemi
    28 junio, 2010 en 9:16

    La respuesta es evidente: lo hizo un mago

  2. 28 junio, 2010 en 10:06

    borre el comentario ,que la he cagao

  3. 28 junio, 2010 en 10:19

    ¡’Sus órdenes!
    😉

  4. 28 junio, 2010 en 12:12

    ¿Como se rebate la explicación creacionista Nº3?

  5. 28 junio, 2010 en 12:50

    NewZealander :

    ¿Como se rebate la explicación creacionista Nº3?

    Como se hace siempre en ciencia. Si alguien tiene una explicación sólo hay que pedir que presente las evidencias científicas que soportan esa idea.

  6. josemi
    28 junio, 2010 en 13:39

    La explicacion nº3, igual que la del mago, es irrebatible cientificamente por que es infalsable.

    Ya lo hemos comentado alguna vez. Un dios omnipotente puede crear fosiles en los cromosomas, fosiles en la tierra, luz de las estrellas a medio camino, Adan con ombligo. De hecho, el mundo puede haber sido creado hace 5 minutos pero con los recuerdos formados en nuestra cabeza.

    Esta “hipotesis” del “dios engañador”, que crea todo como si fuera verdad la evolucion y demas, es sostenida por algunos creacionistas, pero cuando se lo piensan un poco suelen cambiar de idea por que lleva a un absurdo total tambien desde el punto de vista teologico.

  7. 28 junio, 2010 en 13:45

    Evidente Josemi, pero si no se puede demostrar científicamente, si ni tan siquiera se puede plantear un protocolo de demostración es que no es ciencia. Y a otro tema 😉

  8. AvA
    28 junio, 2010 en 20:11

    !Excelente¡ 🙂

    Da igual cuánto más se descubra a favor de la evolución, ellos seguirán en sus trece. Lamentable. Mejor que sigan metidos en sus iglesias y nos dejen en paz al resto de personas.

  9. 28 junio, 2010 en 21:19

    ¿Te he dicho ya que es una entrada PRECIOSA? :mrgreen:

  10. Cronopio
    28 junio, 2010 en 22:49

    Bah, probabilidades, nunca certezas. Y el argumento 3 es infalsable porque es cierto. es una de las bases irrebatibles del pastafarismo (además un cromosoma no es más que un tallarín superenrollado en albóndigas histónicas. hechos a su imagen y semejanza. alguien da mas?). Cualquier apropiación indebida de ese argumento por cualquier otra secta, provocará la cruel muerte de miles de gatitos.

    Ramen.

  11. jose
    29 junio, 2010 en 0:07

    Buenísimo el post, menos mal que no has dejado las probabilidades como ejercicio para el lector 😀

    Dos cosillas quería apuntar. Una, que los erv se insertan en sitios aleatorios del genoma. Alguien podría decir que estas coincidencias en realidad no son tan remotas porque a lo mejor los retrovirus sólo se insertan en un sitio determinado, pero no es verdad, la inserción es aleatoria, así que las probabilidades que dice Manuel son auténticas.

    Lo segundo, es mejor aún de como dice el post, y ya no se limita a los erv sino a todo el genoma. Hemos oido muchas veces que la gente dice “bueno, compartimos mucho genoma con los monos pero también compartimos mucho con la planta de tabaco, eso no quiere decir nada”. Pero no sólo es que haya coincidencias, sino que esas coincidencias, como errores de transcripción de manuscritos que se van copiando y versionando con los años, permiten reconstruir una estructura jerárquica, un árbol. Si no fuera debido a un ancestro común del que los demás heredan, ¿por qué la acumulación de coincidencias iba a dar lugar a una estructura de árbol?

    Por ejemplo, las coincidencias entre nosotros y los orangutanes son las mismas que las coincidencias entre los chimpancés y los orangutanes; pero nosotros y los chimpancés compartimos coincidencias que no están presentes en los orangutanes, con lo que ya tenemos esta relación entre los tres. Una estructura jerárquica que apesta a ancestro común a un kilómetro.

  12. KC
    29 junio, 2010 en 1:16

    Somos un cúmulo de probabilidades y combinaciones limitadas de una misma materia ilimitada. Y cada nacimiento es el resultado del gran bombo de las anteriores. Y así, sucesivamente, por los tiempos de los tiempos. Rámen.

    Manuel, ya que se te dan tan bien las probabilidades, ¿podrías decirme cuántas probabilidades habría de que dos seres vivos, dentro de los conscientes -humanos- duerman en una misma habitación, en el mismo edificio, de un mismo barrio, de una misma ciudad, de un mismo país y mismo continente, en un mismo planeta, dentro del “límite” del Universo aquí y ahora?

    Darío, ¿por qué número empezamos? 😀

    Saludos.

  13. 29 junio, 2010 en 1:35

    No se, no se, KC…

    ¿Estás buscando la probabilidad de eligiendo dos humanos al azar de entre los más de 6.000 millones existentes, hayas elegido exactamente una pareja que comparte habitación (que sería el análogo ejemplo de la entrada)… o más bien estás buscando la probabilidad de encontrar en una habitación cualquiera -entre todas las existentes- dos humanos viviendo juntos… o la probabilidad de que eligiendo un humano al azar, este resulte tener pareja de cama?

    No son en absoluto lo mismo 😉

  14. KC
    29 junio, 2010 en 9:56

    Estoy buscando la probabilidad de materializarse en un ser vivo consciente en La Tierra. Cierto es que siendo más de 6.000 millones el valor como que parece ser menor, pero si a eso le comparamos el número de otros seres vivos inconscientes y la extensión del Espacio fuera de la Tierra, me da que la probabilidad tiende a ser bastante baja.

    Pero claro, sale uno a la calle y piensa “pues no parece que sea tan baja”.

    Como decía Alberto, “todo es relativo”.

    Por cierto, buena distinción entre ejemplos probabilísticos 😀 Efectivamente, no son en absoluto lo mismo.

    Saludos.

    P.D.: a mí también me gustan estas entradas 😛

  15. Jijuna
    1 diciembre, 2011 en 19:09

    ningún creacionista a la vista = entrada realmente buena.

  16. 17 diciembre, 2012 en 13:56

    Un comentario: me interesaría saber cómo llegó a esa aproximación… Hace tiempo intenté replicar los cálculos junto con un amigo en el área de biología molecular e igual llegamos a un número inimaginablemente grante, pero diferente en magnitud.

    Una observación: mi entendimiento es que NO tenemos “98,000 ERVs”, como afirma el video, ni “98,000 ERKs”, como afirma el post.

    Nuestro genoma contiene 98,000 “pedazos” de ERVs; la mayoría LTRs (promotores retrovirales) y gran parte del resto, genes codificantes de proteínas. Alrededor de 50-60 HERVKs se pueden reconocer como ERVs completos, y alrededor de 1/3 de ellos están presentes en los chimpancés (la fuente en NCBI menciona esto también).

    Probablemente sea semántica, pero es una distinción importante.

  17. 17 diciembre, 2012 en 13:57

    Ah, con “saber cómo llegó a esa aproximación”, me refiero al autor del video vinculado, CDK007 🙂

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