La Evolución No Puede Ir Hacia Atrás

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La investigación molecular sugiere que la evolución es irreversible.

Una nueva investigación sugiere que en una especie de quema de puentes evolutivos, una vez que un gen se ha transformado en su estado actual, el camino de regreso se bloquea. Así que no hay una manera fácil de volver atrás.

"Los biólogos evolutivos siempre han estado fascinados por si la evolución puede ir hacia atrás", dijo el investigador del estudio Joe Thornton, del Centro de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Oregón y el Instituto Médico Howard Hughes. "Pero el problema sigue sin resolverse, porque rara vez sabemos exactamente qué características tenían nuestros ancestros, o los mecanismos por los cuales evolucionaron a sus formas modernas".

El equipo de Thornton resolvió este problema observando la evolución a nivel molecular, donde podrían descubrir los pasos que se toman entre la forma ancestral de una proteína y su sucesor.

Sus resultados, detallados en la edición del 24 de septiembre de la revista Nature, revelan que a lo largo de escalas de tiempo surgen ciertos bloqueos genéticos que hacen que sea casi imposible transformar una proteína moderna en su estado ancestral, incluso si existieran antiguas presiones ambientales.

"Esta es la mejor demostración de los fundamentos moleculares de la irreversibilidad evolutiva que he leído", dijo Michael Rose, profesor de ecología y biología evolutiva en la Universidad de California, Irvine, que no participó en el estudio actual.

Dando la vuelta al reloj genético.

El equipo examinó el llamado receptor de glucocorticoides, una proteína que se une a la hormona cortisol y regula las respuestas al estrés, la inmunidad y otros procesos corporales en los humanos.

Sabían que durante un período relativamente corto hace más de 400 millones de años, ese receptor ganó sus capacidades actuales de su estado ancestral, que era sensible a otra hormona.

Así que el equipo de Thornton creó ambas formas de la proteína. "Resucitamos la primera proteína para tener la función moderna y desde antes de la última proteína para tener la función ancestral", dijo Thornton.

Encontraron siete mutaciones clave que juntas dieron a la proteína antigua su función actualizada. Para averiguar si podían persuadir a la proteína moderna a su función anterior, los investigadores invirtieron esas siete mutaciones clave.

"Esperábamos obtener la función ancestral fuera de ella", dijo Thornton durante una entrevista telefónica. "Pero en vez de eso, obtuvimos una proteína muerta. No funcionó en absoluto. Era completamente no funcional".

Puentes ardientes

Esto es lo que sugieren que está detrás del fenómeno: a medida que la proteína antigua evolucionó, otras cinco mutaciones hicieron cambios sutiles en la estructura de la proteína que eran incompatibles con la forma primordial.

"Supongamos que estás redecorando tu habitación: primero mueves la cama, luego colocas la cómoda donde solía estar la cama", dijo Thornton. "Si decides que quieres mover la cama hacia atrás, no puedes hacerlo a menos que primero te saques la cómoda".

Agregó que "las mutaciones restrictivas en el GR (receptor de glucocorticoides) impidieron la reversión evolutiva de la misma manera".

Este mismo proceso restrictivo podría no ocurrir en escalas de tiempo más cortas, como Rose ha encontrado en su investigación.

"Lo que esta nueva publicación de Nature muestra es que en una escala de tiempo mucho más larga (más de un millón de generaciones), es más difícil lograr que la evolución se revierta a sí misma", dijo Rose a WordsSideKick.com. "Así es como los evolucionistas explican cosas como la incapacidad de revertir la evolución de las branquias en ballenas o delfines. Han transcurrido demasiadas generaciones desde que los ancestros de los cetáceos tenían branquias funcionales cuando eran adultos".

Thornton espera estudiar la reversibilidad de la evolución en otras proteínas. "Espero que esta sea una observación bastante general de que otras proteínas y otros rasgos a menudo serán irreversibles", dijo.

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