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» » Una mutación de hace más de 100 millones de años llevó a las flores a diferenciase sexualmente

La investigación realizada por científicos de la Universidad de Leeds ha descubierto una instantánea de la evolución en marcha, al trazar cómo una mutación genética de hace más de 100 millones de años llevó a las flores a diferenciarse en machos y hembras.

Los resultados, publicados en las Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), son un ejemplo perfecto de cómo la diversidad se deriva de ciertos ‘errores’ genéticos. La investigación también abre la puerta a más investigaciones sobre cómo las plantas producen flores, sobre el origen de las semillas y de las frutas que comemos.

En una serie de plantas, el gen dedicado a crear lo órganos masculinos y femeninos se duplica para crear dos copias muy similares. En la Arabidopsis, una copia tiene todavía partes masculinas y femeninas, pero la otra copia asume un papel completamente nuevo: hace añicos las vainas abiertas de las semillas. En la ‘boca de dragón’ Antirrhinum, ambos genes están vinculados a los órganos sexuales, pero una copia fabrica partes femeninas, al tiempo que se reserva un pequeño papel en los órganos masculinos, y la otra copia sólo se dedica a lo masculino.

"Las bocas de dragón están en la cúspide de la división del trabajo de los órganos masculinos y femeninos entre estos dos genes, es un momento clave en el proceso evolutivo", señala el investigador principal Brendan Davies, profesor de Ciencias Biológicas en la Facultad de Leeds. "La mayoría de genes, y sus variadas funciones, añaden mayor complejidad al organismo y abren la puerta a la diversificación y creación de nuevas especies."

Rastreando a través de la evolución de las plantas con flores, los investigadores calculan que la duplicación de genes tuvo lugar hace alrededor de 120 millones de años. Pero la mutación que separa la forma en que las bocas de dragón y el berro utilizan este gen adicional sucedió alrededor de 20 millones de años después.

Los investigadores han descubierto que el diferente comportamiento del gen en cada planta está ligado a un aminoácido. Aunque los genes son muy similares, las proteínas que codifican no siempre tienen este aminoácido. Cuando está presente, la actividad de la proteína se limita a hacer sólo las partes masculinas. Cuando el aminoácido no está, la proteína interactúa con otras proteínas implicadas en la producción de flores, que le permite realizar ambas partes, las masculinas y las femeninas.

"Una pequeña mutación en el gen engaña a maquinaria de la planta para insertar un aminoácido extra y así, este pequeño cambio fue capaz de crear esa gran diferencia sobre cómo estas plantas controlan la creación de sus órganos reproductivos", explica el profesor Davies. "Esta es la evolución en acción, aunque no sabemos todavía si esta mutación será una vía sin salida posible o si podría llevar a nuevas complejidades.”

"Nuestra investigación es un ejemplo excelente de cómo una oportuna imperfección desencadena un cambio evolutivo. Si viviéramos en un mundo perfecto, esto sería mucho menos interesante, sin diversidad y sin posibilidad de nuevas especies para el desarrollo."

Los investigadores planean ahora, estudiar las interacciones de las proteínas que permiten la producción de las partes masculinas y femeninas, en un marco de investigaciones con base genética que examinan las plantas que producen flores.
Esta investigación fue financiada por el Programa de formación a la investigación Marie Curie, de la Unión Europea, y el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas .

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Editor del blog Pedro Donaire

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