-Traduccion de la figura de arriba-
Transposable element= Elemento transponible
Target DNA= ADN objetivo
Duplication from previous jump= Duplicación del salto anterior
Target sequence for insertion and duplicaction= Secuencia objetivo para la inserción y duplicación
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Animación de los Transposones - Elementos transponibles por ADN
Como hemos visto, existe una creciente conciencia de que el cambio evolutivo no es aleatorio en absoluto. Gran parte del cambio evolutivo que ocurre no es necesariamente la "evolución" de nuevas proteínas sino más bien la reutilización y recombinación de los dominios de codificación de proteínas existentes ("exones") para producir nuevas enzimas y proteínas. Con el fin de reutilizar dominios de proteínas, una célula tiene que establecer también los mecanismos reguladores que flanquean las áreas de codificación de la proteína. La transcripción de mRNAs a partir de ADN requiere promotores, potenciadores e iniciadores como usted puede recordar de las animaciones de transcripción.
Existen varios mecanismos que las células usan para lograr construir nuevas proteínas y sus componentes reguladores. No podemos cubrir todos los mecanismos, pero uno en particular es bastante intrigante e importante.
Henrik Kaessmann del Centro de Genómica Integrativa de Suiza recientemente documentó la variedad de técnicas que los organismos usan para diversificar y ampliar sus genomas. Los "elementos transponibles" son especialmente importantes a este respecto. Los elementos transponibles son secuencias de ADN que pueden cambiar su posición dentro del genoma. Se sabe que "movilizan, amplifican y reorganizan los exones (secuencias codificantes de proteínas en el ADN)".
"Ingeniería Genética Natural" es un término que James Shapiro ha acuñado para describir, "todos los mecanismos bioquímicos que las células tienen que cortar, empalmar, copiar, polimerizar y manipular la estructura de las moléculas de ADN internas, transportar el ADN de una célula a otra o adquirir ADN del medio ambiente ". Shapiro afirma que estos mecanismos son innovaciones no leatorias que las células emplean para producir cambios adaptativos. Pero advierte que "no aleatorio no significa estrictamente determinista".
Shapiro utiliza el término "elementos genéticos móviles" para describir genéricamente estas características. Elementos transponibles -principalmente transposones y retrotransposones- son los principales elementos genéticos móviles. Así que los transposones son actores clave en la ingeniería genética natural de Shapiro. Los transposones se llaman a menudo "genes saltadores" debido a la forma en que se mueven misteriosamente en el genoma. Los transposones fueron descubiertos por la mentora de Shapiro, Barbara McClintock, quien recibió el Premio Nobel por este descubrimiento.
Los transposones comprenden un gran conjunto del genoma como se puede ver en la siguiente representación.
Hay dos clases de elementos transponibles. Los transposones de clase I copian segmentos de ADN y los pegan en otros lugares. Existen algunas variedades de transposones de Clase I: repeticiones terminales largas (LTRs), elementos nucleares intercalados largos (LINEs) y repeticiones cortas transcritas inversas (SINEs) que son bastante interesantes para cada familia de mamíferos (roedores, carnívoros, primates, Etc).
Los transposones de clase I logran copiar y pegar por algo llamado transcripción inversa. La transcripción inversa implica primero la transcripción del ADN en el ARN y luego revertir la transcripción del ARN de nuevo en el ADN en una ubicación diferente en el genoma. Se utiliza una enzima-transcriptasa especial para lograr esto y los genes que codifican para esta enzima se codifican convenientemente dentro del propio transposón.
La clase II nos transpone un mecanismo de corte y pegado que emplea la proteína transposasa para efectuar la inserción y la escisión.
Históricamente, los transposones han sido desechados como ADN basura y muchos ultra-darwinistas se niegan a reconocer que pueden desempeñar un papel importante en la evolución y siguen insistiendo en que son basura. Se ha demostrado más allá de toda duda razonable que los elementos transponibles son importantes tanto para la función del genoma, la organización, la renovación y la evolución. De hecho, James Shapiro ha documentado "más de 280.000 elementos funcionales en el genoma humano derivados de elementos móviles (transposones)".
Un equipo de investigadores de los Estados Unidos, Canadá, España y el Reino Unido ha señalado recientemente: "Ahora es innegable que los elementos transponibles ... han tenido un papel instrumental en la escultura de la estructura y función de nuestros genomas".
Los rasgos de un organismo, su "fenotipo", no están codificados por "genes" únicos. El concepto de un gen en el sentido de una relación de uno a uno con una proteína, ya no tiene ningún significado real. Se sabe ahora que todos los rasgos de carácter de células y organismos se expresan a partir de redes de secuencias codificantes cuya expresión está coordinada por señales de control de transcripción compartidas. Los transposones son elementos clave en esta coordinación de los elementos reguladores. Los transposones distribuyen señales de control de transcripción preexistentes a las regiones codificantes dispersas en el genoma.
Hay muchos ejemplos en la literatura que dan testimonio de la función de los elementos transponibles. Uno de los ejemplos más sorprendentes fue realizado por investigadores de la Universidad de Yale. El equipo de Yale descubrió que una red de 1.532 genes, que habían sido reclutados para la expresión en el útero humano, están controlados por un conjunto de elementos reguladores que habían sido dispersados y coordinados por el trabajo de los transposones. Günter Wagner, investigador principal del proyecto, comentando los resultados del estudio, dijo:
"Solíamos creer que los cambios sólo se produjeron a través de pequeñas mutaciones en nuestro ADN que se acumulaban con el tiempo", señaló el investigador principal del proyecto, Günter Wagner. "Pero en este caso encontramos una enorme operación de cortar y pegar que alteró amplias áreas del genoma para crear un cambio morfológico a gran escala".
Así que parece que la característica de los seres humanos que permitió mayores períodos de gestación fue el resultado de la mano de obra de estos elementos transponibles ... elementos que los darwinistas una vez descartados como basura, y en algunos casos, siguen descartando como basura. Es difícil imaginar que tal control fue el resultado de un mecanismo al azar, casual. De hecho, se podría argumentar, tal precisión, a la luz del resultado final, parecería fuertemente sugerir dirección de diseño hacia un objetivo.
7.2.3 Transferencia horizontal de genes
La transferencia horizontal de ADN ocurre entre células de diferentes organismos, incluyendo diferentes grupos y reinos de organismos. Transferencia horizontal una vez que se cree que es una habilidad común y exclusiva de microorganismos, ahora se sabe que ocurre también en animales multicelulares incluyendo humanos. De hecho, el mismo mecanismo que las bacterias utilizan para intercambiar segmentos genómicos entre sí también funciona para transferir ADN a las células de eucariotas multicelulares (organismos con un núcleo).
Un artículo reciente en Science Daily resume esto:
Muchos animales, incluidos los humanos, adquirieron genes "extranjeros" esenciales de microorganismos que cohabitan con su medio ambiente en la antigüedad, según una investigación publicada en la revista de acceso abierto Genome Biology. El estudio desafía las opiniones convencionales de que la evolución animal se basa únicamente en los genes transmitidos a través de líneas ancestrales, lo que sugiere que, al menos en algunos linajes, el proceso sigue en curso.
"La transferencia de genes entre los organismos que viven en el mismo entorno se conoce como la transferencia horizontal de genes (HGT). Es bien conocido en organismos unicelulares y se cree que es un proceso importante que explica la rapidez con que evolucionan las bacterias, por ejemplo, la resistencia a los antibióticos ".
La transferencia horizontal de genes es tan común que un árbol darwiniano de la vida ya no existe realmente. En cambio, el árbol de la vida ha sido sustituido por un arbusto o matriz de acuerdo con el difunto Carl Woese y Eugene Koonin. Koonin hace el siguiente comentario:
"El hecho de que HGT (transferencia horizontal de genes) es muy extendida entre procariotas, que fue uno de los principales descubrimientos tempranos de la revolución genómica, llevó a una reevaluación del concepto TOL (árbol de la vida) ... mientras el HGT es cuantitativamente Sustancial ... Los filogenéticos moleculares habrán fallado en encontrar el 'verdadero árbol' ".
Ahora se sabe que la transferencia horizontal de genes ha contribuido a la evolución de muchos animales, tal vez todos, y que estos procesos están en curso. Estudios recientes han demostrado que no existe una barrera entre la transferencia de información genética de las bacterias al ADN en las células germinales animales. Por ejemplo, según James Shapiro, "los investigadores encontraron virtualmente todo el genoma de una bacteria integrada en los cromosomas de su huésped de insectos".
Estas transferencias horizontales de ADN entre grupos y reinos no son eventos aleatorios en el sentido de no tener ningún beneficio para el huésped en cuyo genoma se incorpora la transferencia. Hay muchos casos en los que la importancia adaptativa del ADN transferido está bien documentada. Según James Shapiro,
"Los datos genómicos son abrumadores al documentar la importancia fundamental de la transferencia horizontal en la evolución de los genomas bacterianos y arcaicos. La transferencia horizontal puede de hecho ser un impulsor principal de la novedad evolutiva porque permite la adquisición de ADN que codifica rasgos complejos en un solo evento ".
Sorprendentemente muchos de los genes en plantas y animales que se han adquirido a través de genes horizontales fueron de virus. De hecho, según Steve Talbott, "hay una buena evidencia de que los virus han jugado un papel importante en la contribución a los genomas de los organismos más complejos, incluidos los mamíferos y los seres humanos". Uno tiene que preguntarse cómo los genes dentro de los virus resultarían útiles para los organismos multi-celulares.
Nuevamente vemos ejemplos de mecanismos no-darwinianos; Cambio evolutivo repentino y no aleatorio. No hay herencia involucrada en la transferencia horizontal de genes que es lo que el neodarwinismo requiere. La nueva información genética es compartida a través del ecosistema directamente entre los organismos. Los mecanismos utilizados para captar el ADN de los genomas de otros organismos, y especialmente de los diferentes organismos que utilizan para la transferencia horizontal de genes, empiezan a ser comprendidos. Pero podemos apostar que los mecanismos serán extraordinariamente complejos y mediados por enzimas especializadas; Dos características que son elusivas a cualquier explicación naturalista.
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