Un equipo internacional de investigadores ha reconstruido computacionalmente la organización del genoma del ancestro común de todos los mamíferos modernos, que vivió hace 180 millones de años.
Los científicos se basaron en secuencias genómicas de alta calidad de 32 especies vivas que representan 23 de los 26 órdenes conocidos de mamíferos. Incluían humanos y chimpancés, wombats y conejos, manatíes, ganado doméstico, rinocerontes, murciélagos y pangolines.
El análisis, que se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences, también incluyó los genomas de pollo y caimán chino como grupos de comparación. Algunos de estos genomas se están produciendo como parte del Proyecto Earth BioGenome y otros esfuerzos de secuenciación del genoma de la biodiversidad a gran escala.
"Nuestros resultados tienen implicaciones importantes para comprender la evolución de los mamíferos y para los esfuerzos de conservación", dijo en un comunicado Harris Lewin, profesor distinguido de evolución y ecología en la Universidad de California (UC), Davis, y autor principal del artículo al frente del Grupo de Trabajo del Proyecto Earth BioGenome.
La reconstrucción muestra que el ancestro de los mamíferos tenía 19 cromosomas autosómicos, que controlan la herencia de las características de un organismo fuera de los controlados por los cromosomas ligados al sexo (estos están emparejados en la mayoría de las células, lo que hace un total de 38), más dos cromosomas sexuales, dijo Joana Damas, primera autora del estudio e investigadora postdoctoral en el Centro del Genoma de UC Davis.
El equipo identificó mil 215 bloques de genes que aparecen de manera consistente en el mismo cromosoma en el mismo orden en los 32 genomas. Estos componentes básicos de todos los genomas de mamíferos contienen genes que son críticos para desarrollar un embrión normal, dijo Damas.
Cromosomas estables durante 300 millones de años
Los investigadores encontraron nueve cromosomas completos o fragmentos de cromosomas en el ancestro de los mamíferos, cuyo orden de genes es el mismo en los cromosomas de las aves modernas.
"Este notable hallazgo muestra la estabilidad evolutiva del orden y la orientación de los genes en los cromosomas durante un período evolutivo prolongado de más de 320 millones de años", dijo Lewin.
Por el contrario, las regiones entre estos bloques conservados contenían secuencias más repetitivas y eran más propensas a roturas, reordenamientos y duplicaciones de secuencias, que son los principales impulsores de la evolución del genoma.
Los investigadores pudieron seguir los cromosomas ancestrales en el tiempo desde el ancestro común. Descubrieron que la tasa de reordenamiento cromosómico difería entre los linajes de mamíferos. Por ejemplo, en el linaje de los rumiantes (que condujo al ganado, las ovejas y los ciervos modernos) hubo una aceleración en el reordenamiento hace 66 millones de años, cuando el impacto de un asteroide acabó con los dinosaurios y condujo al surgimiento de los mamíferos.
Los resultados ayudarán a comprender la genética detrás de las adaptaciones que han permitido que los mamíferos prosperen en un planeta cambiante durante los últimos 180 millones de años, dijeron los autores.
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