EVOLUCION DE LAS FAMILIAS GENICAS

EVOLUCION DE LAS FAMILIAS GENICAS
Las familias multigénicas son grupos de genes cuyas secuencias
nucleotídicas son homologa o similar y derivan de una secuencia común
ancestral. Su origen radica en los diferentes mecanismos de duplicación
genómica que provocan la aparición de copias repetidas de un gen ancestral
que se disponen en tándem o dispersos
Dos de los mecanismos de duplicación más comunes son los siguientes:
 Recombinación homologa: las duplicaciones surgen por
entrecruzamiento desigual dos cromosomas homólogos mal
alineados o de dos cromátidas de un mismo gen. Esto ocurre durante
la meiosis y es un recurso relativamente frecuente que es utilizado
por la célula para reparar roturas de doble cadena.
 Retrotranscripción: en el que un ARNm maduro es trascrito de nuevo
a ADN por medio de una retrotrancritatasa y reinsertado en el
genoma. La maquinaria enzimática necesaria para este proceso la
aporta un retrovirus.
Destino de las duplicaciones
En La mayoría de los casos las duplicaciones no son eliminadas debido a
que suponen la aparición de secuencias deletéreas o porque suponen graves
lesiones que causan la muerte celular o la no viabilidad. En caso de que
esto no suceda las duplicaciones pueden ser transmitidas pudiendo darse
distintas posibilidades:
Puede ocurrir que durante la duplicación los genes sean copiados solo
parcialmente perdiendo su funcionalidad ya sea porque quedan separadas
de un promotor que permita su expresión o porque produzcan transcritos
incompletos. A estas secuencias no funcionales se les denomina
pseudogenes.
Es posible también que las duplicaciones se sucedan copiando el gen
completo, permitiendo que mantenga la funcionalidad y exprese la misma
proteína que codificaba el gen ancestral (duplicaciones funcionales
homologas). Este hecho aumenta la rapidez y fortaleza de la expresión de
dicho gen ya que al tener más copias se garantiza el mantenimiento de la
función y aumenta la tasa trascritos.
Con el paso de las generaciones, la acumulación de mutaciones sufridas en
los genes duplicados hacen que sus secuencias se alejen de la secuencia
original. Dicho distanciamiento, provoca con el tiempo la neutralización
de los genes haciendo que no se transcriban o que produzcan transcritos
deficientes.
Con menos probabilidad, la mutación de las duplicaciones, hace que estas
produzcan un trascrito funcional diferente al de la secuencia original. En
este caso estaríamos hablando de la aparición de un nuevo gen, con una
nueva función que generalmente está relacionada con el gen de partida
(duplicación neofuncional). Esta diversificación de los genes se puede
acrecentar por fenómenos de deriva haciendo que los nuevos genes se
diversifiquen y den lugar por ramificación a una familia génica.
Un ejemplo muy ilustrativo de este proceso es la evolución de la familia de
las globinas.
Las globinas son proteínas muy antiguas y concervadas en la evolución
implicadas en la captación de gases y que han sufrido una alta ramificación
Estas proteínas parten de un gen ancentral que sufrio un fenómeno de
duplicación, las duplicaciones con el tiempo sufrieron mutaciones
distanciándose de la secuencia original y dando lugar a dos genes distintos
que codifican para proteínas distintas las α globinas y las β globinas. Estos
dos nuevos genes se siguieron ramificando por el mismo proceso dando
lugar a una gran variedad de genes localizados en el cromosoma 11 y 16