Quizás no estoy tan familiarizado con las afirmaciones de Shapiro como debería (porque soy extremadamente escéptico de cualquier hipótesis que invoca células que modifiquen sus genomas a sabiendas y deliberadamente en respuesta al entorno, pero es probable que esto sea más apropiado para otra pregunta). , pero estoy muy familiarizado con los mecanismos que está citando.
Hay muchas formas en que el ADN de una célula se puede cambiar a escalas más grandes que una mutación puntual (¡mi uso de voz pasiva aquí es muy, muy deliberado!) Uno de los más simples es a través de elementos transponibles en el ADN. Estos son generalmente de origen viral antiguo y (generalmente) codifican una proteína o proteínas que les permiten ser “cortadas” de su ubicación actual y “pegadas” en cualquier parte del mismo genoma. (En cambio, hay otros tipos que son “copiados” y “pegados”, pero son conceptualmente similares).
Un ejemplo más directo que Shapiro cita es la recombinación V (D) J en el sistema inmune humano. Cada una de las células maduras de nuestro sistema inmune produce solo un tipo de anticuerpo. Cada uno de estos anticuerpos comparte la misma secuencia de “tallo”, pero la parte del anticuerpo que reconoce moléculas extrañas muestra una tonelada de diversidad de células productoras de anticuerpos a células productoras de anticuerpos. Esta diversidad proviene del hecho de que los “genes de anticuerpos” tienen una población extremadamente diversa de secuencias de Variable, Diversidad y Unión. Estos se reducen durante la maduración de las células inmunitarias, de modo que cada célula madura solo contiene una pequeña fracción de las secuencias VDJ originales, y por lo tanto produce un anticuerpo único. El mecanismo de este proceso es la recombinación , en la que el ADN se rompe selectivamente y se une a secuencias de “bucle” que luego se pierden.
Algo similar ocurre durante la determinación del tipo de apareamiento del ciliato unicelular Tetrahymena thermophila , donde cualquier individuo puede ser uno de los siete tipos de apareamiento diferentes. Inmediatamente después de la reproducción sexual, el gen del tipo de apareamiento de las células “nuevas” contiene secuencias que permiten que la célula sea cualquiera de los siete tipos de apareamiento. A medida que se produce la maduración, la recombinación reduce esto a un solo tipo (las secuencias que codifican los otros tipos de apareamiento se separan en bucle).
Creo que el ejemplo más dramático que Shapiro se basa es la reorganización del genoma , que también tiene lugar en ciliados. Los ciliados son peculiares porque cada célula contiene dos núcleos muy diferentes, cada uno con un genoma distinto: el micronúcleo contiene un genoma intacto, mientras que el macronúcleo contiene un genoma en el que se han eliminado todos los elementos transponibles y el ADN extraño. En algunas especies, 95% de la secuencia del genoma micronuclear no se encuentra en el macronúcleo. Durante la reproducción sexual, las células forman una nueva lista de núcleos de los micronúcleos de las células “viejas”. Durante este proceso, las células hacen un inventario de todas las secuencias que están presentes en el macronúcleo “saliente” y usan proteínas difusibles que contienen información (cada una tiene una pequeña porción de ARN) para “explorar” el nuevo macronúcleo en desarrollo para identificar secuencias que deberían ser remoto. Estos se marcan (cambiando una proteína unida al ADN cerca de la secuencia) y posteriormente se dirigen a la eliminación mediante una enzima “domesticada” a partir de un elemento transponible.
Hay vías en las células que permiten grandes deleciones, reordenamientos y duplicaciones de secuencias de ADN, pero si la célula las usa deliberada y directamente en respuesta al entorno (en lugar de ser una fuente de alteraciones de secuencias aleatorias). son seleccionados por el medio ambiente) sigue siendo muy polémico.
