Descubren que híbridos reordenan su ADN para evitar la letalidad genética

Un nuevo estudio realizado por la Osakan Metropolitan University revela un mecanismo molecular que permite a algunos híbridos de plantas superar las probabilidades de sobrevivencia y eviten la letalidad híbrida, un obstáculo genético que normalmente impide la supervivencia de cruces entre especies divergentes. Cambiando la idea de que estas incompatibilidades son insuperables.

En el mundo vegetal, cuando dos especies diferentes se aparean, sus descendientes a menudo no sobreviven. La razón reside en su ADN: genes incompatibles suelen mezclarse en sus descendientes, lo que desencadena una ruptura fatal conocida como letalidad híbrida, que actúa como una barrera reproductiva para mantener a las especies separadas.

Sin embargo, en este nuevo estudio demostraron que, durante el proceso de hibridación, ocurre un reordenamiento del genoma conocido como “choque genómico” puede eliminar combinaciones de genes incompatibles, neutralizando barreras reproductivas y permitiendo que híbridos previamente inviables sobrevivan y crezcan normalmente.

Este hallazgo desafía la idea de que las incompatibilidades genéticas son insuperables y abre nuevas posibilidades para ampliar la diversidad genética disponible en breeding de cultivos y mejorar rasgos como resistencia a enfermedades o tolerancia ambiental, factores clave para la agricultura del futuro.

Para el desarrollo de la investigación fueron utilizadas plantas de tabaco y sus parientes silvestres, explorando qué sucede cuando dos especies con una larga historia evolutiva intentan hibridarse. Como era de esperar, muchas de las plántulas resultantes murieron poco después de brotar, adquiriendo un color marrón y colapsando debido a la letalidad híbrida. Sin embargo, un número mayor de lo esperado de híbridos sobrevivió y creció con normalidad.

Mediante una cuidadosa polinización cruzada de tabaco cultivado (Nicotiana tabacum) con una especie silvestre (Nicotiana amplexicaulis), los investigadores rastrearon qué plántulas sobrevivieron y cuáles murieron. Posteriormente, examinaron el ADN de las plantas, centrándose en dos genes conocidos por desencadenar la letalidad híbrida al interactuar; uno de cada especie progenitora.

Descubrieron que, en muchos de los híbridos supervivientes, uno de los genes letales había desaparecido. Esta desaparición parecía ser el resultado de un proceso de reorganización genética conocido como «choque genómico». Cuando dos genomas muy diferentes se fusionan repentinamente, la inestabilidad resultante puede causar cambios genéticos a gran escala, como reordenamientos, silenciamiento o incluso la eliminación de regiones genéticas completas. En este caso, esta reorganización había eliminado el gen desencadenante que normalmente mataría al híbrido.

Existen implicaciones prácticas para la investigación, ya que los fitomejoradores a menudo tienen dificultades para combinar rasgos útiles, como la resistencia a enfermedades o la tolerancia a la sequía, de diferentes especies. Comprender cómo el choque genómico elimina los obstáculos genéticos podría abrir nuevas vías para la mejora de los cultivos al romper la barrera reproductiva que normalmente impide la mezcla entre especies. Cuando se rompen, las plantas pueden mezclar genes de otras especies, lo que eventualmente puede conducir a la creación de nuevas especies.

Fuente: ChileBio