Influencia de la recombinación genética en la acumulación de mutaciones deletéreas en humanos

La recombinación genética, o intercambio de información genética entre cromosomas homólogos durante la formación de los gametos sexuales, es uno de los mecanismos de generación de variabilidad genética en las especies con reproducción sexual, y una de las razones por las cuales heredamos combinaciones de rasgos diferentes de las que se encuentran en nuestros progenitores.  La existencia de recombinación genética se ha considerado tradicionalmente como una ventaja de la reproducción sexual, en tanto se ha observado que en su ausencia se produce la acumulación de mutaciones adversas. Un estudio de la Universidad de Montreal y la Universidad Sainte-Justine en Canadá, ha demostrado por primera vez esta consideración al encontrar evidencias de que la predisposición a enfermedades en la especie humana disminuye conforme se recombina cada vez más el material hereditario.

Para llegar a esta conclusión, los investigadores analizaron la parte del genoma que es traducida a proteínas, esto es, el exoma, de más de 1.400 personas, evaluando la distribución de mutaciones deletéreas en dos tipos de regiones: zonas caracterizadas por una frecuencia baja de recombinación y zonas de recombinación elevada.  De este modo encontraron que los exones localizados en regiones con poca recombinación contienen un mayor número de variantes potencialmente perjudiciales o asociadas a enfermedades que las regiones consideradas como “puntos calientes” de recombinación.

Las regiones con menor recombinación están enriquecidas en genes esenciales para el mantenimiento de la célula: genes implicados en la reparación del ADN y en la progresión del ciclo celular, así como genes implicados en el metabolismo de proteínas, procesado del ARN mensajero, organización de los orgánulos y procesos relacionados con los microtúbulos. En las diferentes poblaciones estudiadas, independientemente de su historia evolutiva o el tamaño de la población, en estas regiones se observó un exceso de mutaciones de conocido efecto sobre la salud humana respecto a las regiones con elevada recombinación. Los investigadores concluyen que, a diferencia de lo que sucede en las regiones  de baja recombinación, cuando se producen nuevas mutaciones patogénicas en regiones con alta tasa de recombinación, éstas pueden ser eliminadas de forma más eficiente por selección natural gracias a la reproducción sexual.

Phillip Awadalla, director del trabajo, indica que el descubrimiento proporciona un mejor entendimiento de cómo aumenta o disminuye el riesgo genético a desarrollar enfermedades en la especie humana, además de indicar dónde buscar mutaciones que predisponen a enfermedades dentro del genoma humano, lo que debería acelerar la búsqueda e identificación de mutaciones asociadas a enfermedades concretas.

Referencia: Hussin JG, et al. Recombination affects accumulation of damaging and disease-associated mutations in human populations. Nat Genet. 2015 Feb 16. doi: 10.1038/ng.3216.

Fuente: http://www.nouvelles.umontreal.ca/udem-news/news/20150216-sex-has-another-benefit-it-makes-humans-less-prone-to-disease-over-time.html

Par de cromosomas duplicados que han intercambiado material. mediante recombinación. Imagen: Judith Stoffer

Par de cromosomas duplicados que han intercambiado material. mediante recombinación. Imagen: Judith Stoffer

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