IRGM, el gen que murió y resucitó

Esta entrada es bilingüe.

IRGM es un gen que produce una proteína con un papel en resistencia a infecciones bacterianas en muchos mamíferos como perros, ratas, etc. Los homínidos también tenemos ese gen funcional, aunque no está clara que su función sea como la que tiene en todos los mamíferos. Pero el resto de los primates no lo tiene.

In mammals such as rats and dogs, IRGM (immunity-related GTPase family, M) helps protect from bacterial pathogens such as salmonella. Humans and apes also produce a functional version of the IRGM protein, but the precise role of IRGM in humans and apes remains unclear.

¿Cómo? ¿Que qué, que qué, que cómo?

La clave para entender el lío del primer párrafo y la importancia que tiene es saber qué es un primate y que es un homínido.

Un primate es un mono en sentido amplio. Un orden de los mamíferos. Todos los monos. Nosotros incluidos, nosotros somos primates. Pero también nosotros somos homínidos. Homínidos es una familia dentro de primates, que incluye a humanos, chimpancés, orangutanes y gorilas. Recuerda, orden es una categoría taxonómica mayor que familia.

¿Ves ahora lo raro del primer párrafo? No me refiero a lo poco claro que es, a lo mal que lo he escrito. Ya sé que es muy mejorable en ese sentido. Me refiero al enorme problema genético que plantea. Un gen que estaba en antepasados lejanos, los de todos los mamíferos, deja de estar en antepasados menos lejanos, los de todos los primates, y reaparece en antepasados menos lejanos todavía, los de todos los homínidos.

Un gen que aparece y desaparece. Un gen que muere y resucita.

Es raro. Muy raro. Y es lo que ha investigado, y parece que averiguado, el equipo de Ewan Eichler.

Resulta que en los primates en general está averiado el gen. Mejor dicho, la parte inicial del gen, llamada promotor, sin la cual el gen no funciona. El resto está intacto. Es como si un automóvil tuviera averiado el motor de arranque pero el motor normal estuviera bien. Y no sólo eso. Sino que, debido a una serie de mutaciones, en medio del gen aparecieron dos señales de parada (o codones stop). Todo eso inutilizó el gen en primates. Y los procesos como transcripción y traducción no funcionaron.

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In monkeys, a piece of “junk DNA” wedged in at the start of the gene, mucking up the gene’s promoter, a critical region for protein production. To make matters worse, the monkey gene sports a number of “stop codons,” a type of genetic red light that prevents the production of any functional protein.

En todos los primates, salvo en los homínidos. En los que tres mutaciones, tres, parecen haber recuperado el gen. Para empezar, en nuestro ADN hay genes llamados trasposones. Para que te hagas una idea de qué saben hacer, su antiguo nombre era “genes saltarines”. Efectivamente, son genes capaces de soltarse del ADN donde están incluidos y aterrizar en algún otro lugar de ese mismo ADN. Y el trasposón lleva su propio promotor. Un trasposón aterrizó sobre el promotor averiado y lo sustituyó. el gen IRGM ya tenía motor de arranque.

Pero se calaba. Y es que todavía tenía las señales de parada, los codones stop. Pues dos mutaciones los quitaron de allí. Y el gen ha vuelto a funcionar.

First, the DNA remains of an ancient virus, called an endogenous retrovirus, jumped from somewhere else in the genome into the region directly upstream of the dormant IRGM gene, creating a brand-new promoter. Then, two more mutations removed the remaining stop signs. Together, these three unrelated events restored the gene’s function.

Lo que no sabemos es si el gen recuperado en nuestro linaje cumple la misma función que la versión normal del gen en el resto de los mamíferos.

Uffff!

¿Menuda suerte? ¿Es que es posible que unas mutaciones estén más favorecidas que otras? ¿Que exista una maquinaria específica que cree y destruya señales de parada y promotores, orientada hacia la evolución, hacia producir cambios drásticos en los genes? Orientada hacia lugares especiales, muy típicos, de los genes? La maquinaria molecular de la evolución es algo todavía por descubrir a fondo. Ya sabemos cosas, pero aún ignoramos si la célula puede acelerar su evolución de algún modo. Sabemos que las hay, pero no cómo lo hacen. Sabemos que estimulan hipotéticas maquinarias de este tipo en función de condiciones ambientales.

Y no, no es lammarckiano. Lammarckiano sería si la mutación producida estuviera dirigida hacia un gen concreto. Aquí, lo que comento, es maquinaria molecular dirigida hacia aumentar la cantidad de mutaciones, para que la selección elija. Por tanto, es evolución darwiniana.

2 Replies to “IRGM, el gen que murió y resucitó”

  1. Carlos de Castro

    Pues ni es darwiniano ni lamarckiano. Es neolamarckista tu interpretación. Desde luego los hechos que se describen son de dificil justificación en el neodarwinismo. Estamos hablando de tres cambios SIMULTANEOS y de características diferentes (dos mutaciones “clásicas” y un trasposon activado por un virus. Desde el neodarwinismo la probabilidad es absolutamente despreciable. Desde el neolamarckismo no lo sería. Si la maquinaria específica puede crear y destruir señales de parada y promotores orientada hacia la evolución hacia producir cambios drásticos en los genes, estas dando una explicación lamarckista bajo la luz de la genética, es decir, neolamarckismo. Si las maquinarias hipotéticas responden en función de las condiciones ambientales y con ello modifican las tasas de mutaciones ya no es neodarwinismo. Y si pensamos que una explosión de mutaciones ocurre sin sentido neolamarckista (es decir sin que las mutaciones producidas no tengan una diana o zona objetivo) entonces una mutación con suerte puede remover la sentencia stop (con suerte porque la explosión de mutaciones no debe mutar negativamente sobre ninguna parte esencial del genoma), si además se requieren dos mutaciones la suerte suena a como si te tocaran dos veces seguidas el sorteo extraordinario de la bonoloto. Pero si además necesitas la intervención de un trasposón: ¡vamos! Es obvio que no es creíble que a alguien le toquen tres veces seguidas la bonoloto, lo lógico es pensar que está haciendo trampas.
    Las ideas neolamarckistas que subyacen aquí y la intervención de virus encajan muy bien en las teorías de Maximo Sandin (véase su libro: “pensando la evolución, pensando la vida”, Ed. Crimentales) y la mía (véase: “El Origen de Gaia: una teoría holista de la evolución”. Carlos de Castro Carranza, ed. Abecedario).
    Un saludo.

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  2. Imagen de perfil de José Luis Castillo

    ¡Hola Carlos!

    Es posible que con el tiempo descubramos que se han montado sistemas moleculares para privilegiar mutaciones en determinadas zonas. Lo que no creo que ocurra es que se privilegien mutaciones buscando nada.

    Que es la diferencia entre lammarckismo y darwinismo.

    Una cosa es aumentar la tasa de mutación por influencia del medio (perfectamente aceptado en evolución darwiniana) y otra que la mutación que suceda sea una concreta, en un sitio concreto, con una intención concreta.

    No, no creo que este post sea neolammarckiano o lammarckiano ni de lejos.

    Y, además, el origen de esos hipotéticos sistemas de aumento de mutaciones en regiones concretas del ADN, es, sin duda, darwiniano. Surgido sin intención y sin intervención de un agente externo al sistema.

    Un saludo.

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