Damon Lisch, profesor asociado en el Departamento de Botánica y Fitopatología, y Jianxin Ma, profesor en el Departamento de Agronomía, estudiaron la evolución [VIDEO]de los principales genomas [VIDEO]de estas plantas de cultivo. Querían comprender las formas en que los genomas se duplican, creando copias múltiples de genes, y cómo esos genomas cambian con el tiempo.

Damon Lisch y Jianxin Ma

En maíz, creen que la duplicación ocurrió cuando dos especies de pasto con genomas similares se cruzaron, como primos lejanos. El genoma de una planta fue dominante, y con el tiempo, perdió copias redundantes de genes a una tasa mucho menor que la otra.

"No necesitas dos copias de todo", dijo Lisch. "Y hay muchos ejemplos de diferencias en la pérdida de genes redundantes cuando una duplicación completa del genoma resulta de cruces entre especies relacionadas".

Lisch y Ma, cuyos hallazgos fueron publicados en la revista The Plant Cell , sugieren que esas diferencias surgieron de las diferencias en el número y distribución de transposones en los dos genomas cuando se combinaron por primera vez.

Los transposones, o los llamados "genes de salto"

Se mueven alrededor del ADN [VIDEO]y amenazan con alterar o dañar otros genes. La planta se defiende de esos transposones desactivando su actividad, a veces reduciendo el nivel de expresión de los genes que los rodean. Lisch y Ma dijeron que los genes perdidos en el maíz tienden a ser del mismo subgénero y exhiben diferencias en ambos transposones junto a los genes y los niveles de expresión de esos genes.

"Si eres un gen y tienes un transposón cerca que ha sido apagado, eso también puede rechazar el gen", dijo Lisch. "Hay un beneficio de rechazar los transposones, pero también hay un costo. Los datos del maíz sugieren que uno de los dos genomas que se combinaron para formar el genoma del maíz estaba pagando más de un costo. Por eso, los genes en este genoma se expresan en un nivel inferior y era más probable que se perdiera con el tiempo ".

La soja, sin embargo, ha perdido genes de ambos genomas aproximadamente a la misma velocidad.

"Eso sugiere que cuando los dos genomas que se unieron para formar el genoma de la soja , eran básicamente idénticos", dijo Lisch.

Los hallazgos de los autores sugieren que la duplicación del genoma de la soja no provino de un cruce de parientes distantes, sino del propio genoma de la planta que se duplicó espontáneamente.

Comprender el papel que juegan los transposones en la evolución de los genomas puede ayudar a los científicos a comprender cómo las plantas hacen compromisos dentro de esos genomas.

"Esto proporciona información sobre cómo han cambiado los genomas duplicados y cómo esos cambios pueden haber afectado el fenotipo de la planta tal como la observamos hoy", dijo Ma. "Esto puede facilitar los descubrimientos en las redes de genes a medida que analizamos los rasgos de importancia agronómica". #Ciencia #genoma de los cultivos