Un estudio publicado en Science mostró algo que durante años estuvo en duda: las plantas sí conservan fragmentos muy antiguos de ADN regulador a lo largo de su evolución.
Ese resultado importa bastante porque una cosa es conservar genes, y otra muy distinta es conservar el ADN que decide cuándo y cómo esos genes se activan.
Los genes son como instrucciones, pero el ADN regulador funciona más como un sistema de control. Le dice al organismo qué gen usar, en qué momento y en qué lugar.
En animales ya se sabía que parte de ese ADN regulador puede mantenerse durante tiempos evolutivos larguísimos. En plantas, en cambio, eso no estaba nada claro.
De hecho, muchos científicos sospechaban que las plantas no conservaban ese tipo de secuencias durante cientos de millones de años, o al menos no de forma detectable.
Ahora ese panorama cambió. Un equipo internacional encontró más de 2.3 millones de secuencias reguladoras compartidas entre 314 genomas de plantas que representan 284 especies.
A esas secuencias las llaman CNS, por sus siglas en inglés, que significa secuencias no codificantes conservadas. No fabrican proteínas, pero ayudan a controlar cómo funcionan los genes.
El hallazgo no vino de mirar un solo genoma, sino de comparar muchísimos a la vez con una nueva herramienta computacional llamada Conservatory.
Esa herramienta fue desarrollada por investigadores de Cold Spring Harbor Laboratory, la Universidad Hebrea, el Sainsbury Laboratory de Cambridge y otros colaboradores internacionales.
Lo más llamativo fue la antigüedad de algunas de estas secuencias. Varias parecen remontarse a antes de la separación entre plantas con flores y sus ancestros sin flores.
Eso empuja su origen a más de 400 millones de años atrás. Es decir, estas señales regulatorias ya existían cuando el mundo vegetal era muy distinto al actual.
La gran pregunta es cómo lograron ver algo que había pasado desapercibido tanto tiempo. La clave estuvo en cambiar la forma de comparar los genomas.
En lugar de buscar parecidos simples en el ADN, el equipo examinó con mucho detalle la estructura y el orden de grupos de genes a través de cientos de especies.
Al fijarse en cómo esos grupos se organizan de un ancestro a otro, pudieron detectar patrones muy finos que métodos anteriores simplemente no estaban captando.
Cuando después editaron genéticamente algunas de esas secuencias, vieron que no eran adornos sin función. Realmente cumplían papeles importantes en el desarrollo de las plantas.
El estudio también encontró tres reglas interesantes sobre cómo evolucionan estas secuencias. La primera es que su orden en los cromosomas suele mantenerse bastante estable.
Eso puede pasar incluso si la distancia física entre una secuencia y otra cambia. O sea, se puede estirar o mover el paisaje, pero el orden general resiste.
La segunda regla es que, cuando el genoma se reorganiza, estas secuencias reguladoras pueden empezar a interactuar con genes distintos a los originales.
Eso es importante porque abre la puerta a nuevas funciones. Un mismo fragmento viejo puede terminar participando en un sistema regulador completamente nuevo.
La tercera regla tiene que ver con la duplicación de genes, algo muy común en plantas. Después de duplicarse, muchas de estas secuencias antiguas siguen presentes.
Eso ayuda a explicar cómo aparecen elementos reguladores nuevos a partir de versiones antiguas que fueron modificándose con el tiempo, en vez de surgir desde cero.
Todo esto no solo cambia cómo entendemos la evolución vegetal. También crea una especie de atlas del ADN regulador en plantas, incluyendo cultivos y ancestros silvestres.
Y eso puede ser muy útil para agricultura. Si entendemos mejor estas secuencias, podríamos ajustar rasgos importantes en cultivos, como resistencia a sequía o rendimiento.
Al final, lo que parecía ADN difícil de rastrear resultó ser una huella muy profunda de la historia evolutiva de las plantas, escondida a plena vista durante años.