Cuando los gusanos salieron del agua salada y entraron en agua dulce, sufrieron una reorganización catastrófica de su material genético.

Este evento destruyó genes que funcionaban previamente, incluidos algunos involucrados en procesos críticos de división celular, dejando a las lombrices de tierra, sanguijuelas y sus clitelado parientes con los genomas más revueltos conocidos.

“Todo se rompió y luego se reorganizó de forma completamente aleatoria”, afirma Rosa Fernández, del Instituto Español de Biología Evolutiva (CSIC-UPF). contado Christie Wilcox en 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 una suposición arraigada desde hace mucho tiempo de que existe un cierto nivel de estabilidad genética necesaria 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 genética es alrededor de un 25% 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 movimientos a nuevos hábitats, pero aún tienen que determinar qué ocurrió primero: 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, sostenemos que es muy poco probable que las características genómicas observadas en los clitelados hayan surgido a través de… reordenamientos a lo largo del tiempo», afirman los investigadores. explica en tu articulo.

En cambio, los patrones observados por Vargas-Chávez y su equipo sugieren una «catástrofe unicelular» que esencialmente destruyó el genoma de un gusano en un corto período de tiempo. Sugieren que los cambios drásticos en las condiciones ambientales, incluida la exposición repentina a más oxígeno o radiación, pueden desencadenarlo.

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

Mayoría bilateralSe consideraba que los animales como nosotros, que tienen una imagen especular del lado izquierdo y derecho, tenían secciones de cromosomas altamente conservadas. Esta estabilidad es vital para alinear adecuadamente las dos hebras de ADN que las forman cuando se separan y luego se emparejan con una hebra de cada padre durante la reproducción.

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

Estas hebras pueden moverse hasta cierto punto, pero sus secuencias dentro de estas secciones permanecen relativamente intactas. Pero no en sanguijuelas y lombrices de tierra.

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

El equipo de Lewin está investigando cómo estos cambios inesperadamente drásticos en los cromosomas dieron forma a la evolución animal.

«Los casos de conservación de la estructura del genoma son excepcionalmente raros», Lewin y sus colegas explicar en otro estudioargumentando que, contrariamente a lo que se suponía anteriormente, son «la excepción y no la regla».

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

«Una pregunta importante es cómo este profundo evento de remodelación del genoma no resultó en la extinción». escribir Vargas Chávez y colegas.

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

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

Esta investigación está disponible en el servidor de preimpresión. bioRxivjunto con dos relacionado rolesy otro fue publicado en Biología molecular y evolución.