El mayor mapa genómico revela que la evolución animal sigue autopistas irreversibles

Investigadores de la Universidad de Viena han realizado la mayor comparación de genomas animales a escala cromosómica hasta la fecha, revelando que la evolución de la arquitectura del ADN animal sigue un conjunto limitado de "autopistas evolutivas" unidireccionales en lugar de cambiar al azar. El estudio, publicado el 19 de agosto en Science Advances, introduce un marco llamado topología genómica evolutiva que proyecta la diversidad estructural de 5,821 genomas de 4,454 especies a través de 19 filos animales en un solo mapa.univie+1

Una hoja de ruta de 600 millones de años

Todos los animales vivos descienden de un ancestro común que existió hace más de 600 millones de años. Desde entonces, los cromosomas se han fusionado, dividido y reorganizado, pero hasta ahora, dar sentido a esos cambios en toda la amplitud de la vida animal no era factible. El nuevo estudio, dirigido por Darrin Schultz y Oleg Simakov, superó esa barrera trabajando exclusivamente con ensamblajes a escala cromosómica, que colocan cada gen en orden a lo largo de cromosomas completos en lugar de ofrecer la visión fragmentada típica de la mayoría de los genomas secuenciados.sflorg+1

"Por primera vez, podemos ver miles de genomas en un solo mapa y rastrear los caminos únicos por los que evolucionó el ADN de los animales", dijo Schultz, quien realizó el trabajo como investigador postdoctoral en Viena y ahora es profesor asistente en la Universidad de Lehigh.univie+1

Fusión con mezcla: un viaje sin retorno

En el núcleo de los hallazgos se encuentra un proceso que el equipo denomina "fusión con mezcla". Cuando dos cromosomas ancestrales se fusionan, sus genes se entrelazan permanentemente de una manera que no se puede deshacer. Debido a que el proceso es irreversible, actúa como un marcador fiable de ancestros compartidos y empuja a los principales grupos animales hacia regiones distintas y no superpuestas de lo que los investigadores denominan "espacio de arquitectura genómica".sflorg+1

"Entender estas reglas de la evolución no solo nos habla del pasado", dijo Simakov. "También nos permite preguntar hacia dónde podría ir la evolución del genoma a continuación y nos permite identificar medidas clave para la conservación de la biodiversidad animal".univie

Implicaciones para la conservación y la investigación futura

El marco señala linajes que ocupan posiciones únicas y aisladas en el mapa, grupos como las esponjas vítreas, los mosquitos y las lombrices de tierra cuya arquitectura genómica no tiene paralelo cercano. Estos organismos evolutivamente distintivos podrían ser priorizados para estudios más profundos o esfuerzos de conservación. El equipo también demostró que la topología puede simular posibles direcciones futuras de la evolución del genoma, ofreciendo una herramienta para explorar cómo la biodiversidad puede seguir cambiando.lifescience+1