Las mutaciones genéticas a menudo reciben mala fama. Pero son esenciales para que las poblaciones se vuelvan más diversas. Al adquirir nuevos rasgos, idealmente poderes de superhéroe o al menos vagamente útiles, una población puede pasar de niveles de condición física más bajos a más altos con el tiempo. 'Fitness' en este contexto no significa completar el Maratón de Londres sino sobrevivir y producir descendencia, y la reproducción sexual acelera todo. La reproducción sexual requiere dos haploides gametos que las células producen a través de división celular meiótica. En la primera etapa de la meiosis, los cromosomas coincidentes se cruzan e intercambian fragmentos de ADN entre sí. Este intercambio de material genético crea nuevas combinaciones de genes y posiblemente nuevos rasgos.
Dr. Ian Henderson, Universidad de Cambridge, recibió el 2013 Medalla del presidente SEB en la sección de planta, en reconocimiento a sus logros. El Dr. Henderson y sus colaboradores estudian los puntos críticos cruzados en recombinación meiótica en la planta modelo Arabidopsis thaliana. Los cruces de cromosomas durante la meiosis no ocurren al azar, sino dentro de ciertas regiones cromosómicas. Los eventos cruzados ocurren con más frecuencia en regiones con muchos genes, pero con menos frecuencia alrededor del centrómerosLos centrómeros son puntos de anclaje en los cromosomas a los que se une el huso de microtúbulos antes de alinearlos y separarlos. Esto los convierte en estructuras muy importantes, y los entrecruzamientos cerca o dentro de ellos pueden tener graves consecuencias. como separación cromosómica incorrecta o roturas.
Los centrómeros están 'protegidos' por epigenética". regulación, que marca las áreas en los cromosomas donde se permite que ocurran cruces. Esto es posible porque el ADN está envuelto alrededor de proteínas, las llamadas histonas, de forma similar a carretes con hilo envuelto alrededor de ellos. A gama de enzimas puede unir etiquetas químicas como grupos metilo al ADN oa las histonas y estas modificaciones influyen en la expresión génica.
Yelina, Henderson y colegas mapearon eventos de cruce de cromosomas en Arabidopsis thaliana plantas de tipo silvestre que contienen la ADN metiltransferasa completamente funcional METILTRANSFERASA1 (MET1) y las compararon con met1 plantas mutantes. Como MET1 no funciona correctamente en met1 En las líneas mutantes, la metilación del ADN se reduce drásticamente en estas plantas. Los cruces cromosómicos en met1 las líneas ocurrieron con más frecuencia cerca de los centrómeros en comparación con las plantas de tipo salvaje (Yelina et al., PLOS Genética 2012).
Esta publicación es una continuación de mi cobertura de la reunión anual de la Sociedad de Biología Experimental (SEB), que tuvo lugar en Valencia a principios de julio de 2013. Puedes leer mis otras publicaciones aquí.
