Plantas que contradicen las leyes de Mendel

En un sorprendente descubrimiento, genetistas de la Universidad de Purdue (Estados Unidos) afirman haber hallado plantas que poseen una versi¨®n corregida de un gen defectuoso heredado de sus padres, como si en la generaci¨®n de sus abuelos o antes se hubiese creado una pr¨¢ctica copia de seguridad con la versi¨®n correcta. El descubrimiento implica que ciertos organismos podr¨ªan contener una cr¨ªptica copia de seguridad en su genoma que elude los mecanismos habituales de la herencia. Si se confirma, supondr¨ªa una excepci¨®n sin precedentes en las leyes hereditarias descubiertas por Gregor Mendel en el siglo XIX. Resulta igual de sorprendente que el cr¨ªptico genoma no parece estar constituido por ADN, el material hereditario normal.

Un cient¨ªfico cree que el mecanismo puede darse tambi¨¦n en las personas

Los expertos piensan que existe una copia de seguridad del ARN para todo el genoma

Este hallazgo tambi¨¦n plantea interesantes preguntas biol¨®gicas, como si se interpone en el camino de la evoluci¨®n, que depende de mutaciones que modifican un organismo y no de correcciones realizadas por un sistema de seguridad. "Parece un descubrimiento maravilloso", dice Elliot Meyerowitz, genetista bot¨¢nico del Instituto de Tecnolog¨ªa de California (Caltech). David Haig, bi¨®logo evolutivo de Harvard, describi¨® el hallazgo como "un resultado realmente extra?o e inesperado", que ser¨ªa importante si la observaci¨®n resulta v¨¢lida y se comprueba que es ampliamente procedente en la naturaleza. El resultado, publicado primero en versi¨®n electr¨®nica en Nature por Robert E. Pruitt, Susan J. Lolle y otros cient¨ªficos de Purdue, se ha descubierto en una ¨²nica especie, una planta similar a la mostaza llamada arabidopsis, que es el organismo habitual de trabajo en laboratorio para los genetistas bot¨¢nicos. Pero hay indicios de que podr¨ªa darse ese mismo mecanismo en las personas, seg¨²n un comentario de Detlef Weigel, del Instituto Max-Planck de Biolog¨ªa del Desarrollo de T¨¹bingen (Alemania). Weigel describe el trabajo de Purdue como "un descubrimiento espectacular".

El hallazgo surgi¨® de un proyecto de investigaci¨®n iniciado hace tres a?os en el que Pruitt y Lolle intentaban comprender los genes que controlan la piel externa de las plantas o cut¨ªcula. Como parte del proyecto, estudiaban plantas con un gen mutado que hac¨ªa que los p¨¦talos u otros ¨®rganos florales se aglutinaran. Debido a que cada una de las dos copias del gen de la planta hab¨ªa mutado, pr¨¢cticamente no ten¨ªan posibilidades de una descendencia normal, pero hasta un 10% de la descendencia de estas plantas resultaba habitualmente normal. Varios acontecimientos inusuales pueden provocar esto, pero ninguno implica la alteraci¨®n de la secuencia de unidades de ADN en el gen. Aun as¨ª, cuando los investigadores analizaron el gen mutado, conocido como gen hothead (que se puede traducir del ingles por exaltado y que no existe en los animales), descubrieron que hab¨ªa cambiado y que las unidades de ADN mutadas hab¨ªan vuelto a su forma normal. "En ese momento fue toda una sorpresa", se?ala Pruitt.

Un gen mutado se puede corregir mediante varios mecanismos ya conocidos, pero todos exigen que se disponga de una copia correcta del gen que sirva como plantilla. El equipo de Purdue examin¨® el ADN del genoma completo de la arabidopsis en busca de una segunda copia cr¨ªptica del gen hothead, pero no la encontr¨®. Pruitt y sus colegas afirman que debe existir una plantilla correcta, pero debido a que no tiene forma de ADN, probablemente exista como ARN, el primo hermano qu¨ªmico del ADN. El ARN desempe?a numerosas funciones importantes en la c¨¦lula y es el material hereditario de algunos virus. Pero es menos estable que el ADN, as¨ª que se ha considerado inapropiado para preservar la informaci¨®n gen¨¦tica de organismos m¨¢s complejos.

Pruitt afirma que se inclinaba por la idea de que existe una copia de seguridad de ARN para todo el genoma, no s¨®lo para el gen exaltado, y que podr¨ªa ponerse en marcha cuando la planta estaba sometida a estr¨¦s, como ocurre con las que poseen genes hothead mutados. ?l y otros expertos se?alaron que era posible que existiera toda una copia de seguridad del ARN del genoma que no ha sido detectada, especialmente debido a que hasta ahora no ha habido motivo para buscarla.

Las revistas cient¨ªficas a menudo tardan meses o a?os en sentirse c¨®modas con los art¨ªculos que presentan ideas nuevas, pero Nature acept¨® el trabajo a las seis semanas de recibirlo. Christopher Surridge, director de biolog¨ªa de Nature, dijo que el hallazgo se ha debatido durante bastante tiempo en congresos cient¨ªficos, en los que los participantes afirmaban que era imposible y propon¨ªan explicaciones alternativas. Pero los autores las hab¨ªan comprobado y descartado todas, seg¨²n Surridge. En cuanto a su propuesta del genoma de seguridad del ARN, "es en gran parte una hip¨®tesis, y b¨¢sicamente la hip¨®tesis menos disparatada sobre c¨®mo podr¨ªa funcionar esto", afirma Surridge.

Haig, el bi¨®logo evolutivo, dice que el descubrimiento resulta fascinante, pero que es demasiado pronto para tratar de interpretarlo. Se?al¨® que si exist¨ªa una plantilla cr¨ªptica, deber¨ªa ser m¨¢s resistente a la mutaci¨®n que el ADN que ayuda a corregir. Aun as¨ª, es dif¨ªcil defender esta idea para el ARN, que acumula muchos m¨¢s errores que el ADN cuando es copiado por la c¨¦lula. Dijo que, de confirmarse el mecanismo, ser¨ªa una excepci¨®n sin precedentes de las leyes hereditarias de Mendel, ya que es la secuencia del ADN la que se ve modificada. Las huellas, una extra?a caracter¨ªstica de la herencia, de la cual Haig es un destacado estudiante, implican modificaciones heredadas en el modo en que se activan ciertos genes, no en los mismos genes.

El descubrimiento plantea un rompecabezas para la teor¨ªa evolutiva, ya que corrige mutaciones de las que depende la evoluci¨®n como generadoras de novedades. Meyerowitz dice que no le parece que suponga ning¨²n problema para la evoluci¨®n, ya que, al parecer, no ocurre casi nunca. "Lo que mantiene intacta la evoluci¨®n darwiniana es que esto s¨®lo se produce cuando algo est¨¢ mal", afirma Surridge. Este hallazgo podr¨ªa debilitar una importante teor¨ªa sobre por qu¨¦ el sexo es necesario. Algunos bi¨®logos defienden que el sexo es necesario para descartar las mutaciones, casi todas ellas negativas, que se acumulan permanentemente en el genoma. La gente hereda la mitad de sus genes de cada progenitor, lo cual permite a la otra mitad que queda en el suelo de la sala de montaje llevarse numerosas mutaciones negativas.

Pruitt afirma que el genoma de seguridad podr¨ªa resultar especialmente ¨²til para las plantas que se autofertilizan, como es el caso de la arabidopsis, ya que podr¨ªa ayudar a evitar los efectos negativos de la endogamia. Tambi¨¦n podr¨ªa funcionar en los curiosos organismos conocidos como la rotifera bdelloidea, conocida por no haber practicado sexo durante millones de a?os, una abstinencia de la que se esperar¨ªa que amenazara gravemente su salud darwiniana. Pruitt dice que todav¨ªa se desconoce si otros organismos adem¨¢s de la arabidopsis poseen el sistema de seguridad. Sus colegas se han mostrado bastante receptivos ante la idea, ya que "los bi¨®logos se han acostumbrado a lo inesperado", afirma, en referencia al aluvi¨®n de nuevos mecanismos que recientemente han salido a la luz, en algunos de los cuales est¨¢ implicado el ARN.

? The New York Times News Service