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Rocío Bautista Moreno, PhD. Unidad de Bioinformática. SCBI-UMA.

Todos sabemos que la información para hacernos ser como somos está contenida en nuestro genoma; en una molécula denominada ADN. Esta molécula es una gran cadena formada solo por cuatro nucleótidos o bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina y guanina.

Dada su importancia a lo largo de la historia a los biólogos siempre nos han interesado conocer cuál era el tamaño real de ésta, así como su posible relación con la complejidad de los organismos. Parece lógico pensar que los organimos menos complejos, como pudieran ser los organismos procariotas (células sin núcleo), poseen un genoma de menor tamaño si los comparamos con organismos más complejos, como los organismos eucariotas (células con núcleo). Esta relación tamaño-complejidad se mantiene entre procariotas y eucariotas, donde sabemos que las bacterias poseen genomas muchos más pequeños que los organismos animales o vegetales.

Sin embargo, dentro de los eucariotas la relación entre el tamaño del genoma y el estado evolutivo no está clara. Hoy conocemos que el genoma de Drosophila melanogaster tiene un tamaño de 180 millones de pares de bases (pb), y que el genoma humano multiplica por 18 este último, ascendiendo a 3.400 millones de pares de bases, algo que bajo los ojos de la evolución es lógico. Sin embargo, la ciencia ha inspeccionado el tamaño de otros organismos eucariotas, encontrándose datos tan sorprendentes como que, Paris japónica, una planta con flor, posee un genoma 44 veces más grande que el genoma humano, sumando 150.000 millones de pares de bases. En otras especies de plantas también se han descrito tamaños de genomas muy superiores al del genoma humano. El caso más llamativo de organismo eucariota con un gran genoma lo encontramos en Amoeba dubia, un protozoo que parece tener un genoma con un tamaño de unos 668.000 millones de pares de bases, casi 200 veces más grandes que el del genoma humano.

Los números mostrados por Amoeba dubia evidentemente desconciertan, sin embargo hay que decir que estas mediciones de tamaño de los genomas se realizaron en la década de los 60, utilizando un enfoque bioquímico poco confiable para determinaciones precisas del tamaño de los genomas. Estos métodos utilizaban células completas y, en el caso específico de Amoeba dubia, se piensa que en la metodología de medición se incluyeron no solo el ADN del genoma sino también el ADN de todos los organismos engullidos por la ameba para alimentarse. Las dudas aumentan cuando se compara el tamaño del genoma de esta ameba con el genoma de otra especie relacionada como Amoeba proteus, donde se ha demostrado por técnicas más precisas que su genoma estaba en el orden de los 34 millones de bases. Esto nos indica que se deberían realizar nuevas mediciones utilizando técnicas más confiables que nos cercioren los tamaños reales de estos grandes genomas.

Comparación del tamaño de los genomas de distintos organismos.

En cualquier caso, podemos apreciar que el tamaño de los genomas no siempre está relacionado con la complejidad de los organismos. Estos grandes genomas tienden a acumular secuencias repetitivas, o incluiso a fragmentos completos; además, se desconocen cuales son los mecanismos moleculares que regulan el tamaño de los mismos. Por otro lado, la complejidad de la información no solo se encuentra en la secuencia del ADN, sino también en la forma en la que esta información se regula. En definitiva, el tamaño no siempre importa.

Para saber más:

Friz CT. The biochemical composition of the free-living amoebae Chaos chaos, Amoeba dubia and Amoeba proteus. Comp Biochem Physiol. 1968 Jul26(1):81-90.

Parfrey LW, Lahr DJ, Katz LA. The dynamic nature of eukaryotic genomes. Mol Biol Evol. 2008 Apr25(4):787-94.

Mueller RL. Genome Biology and the Evolution of Cell-Size Diversity. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2015 Aug 7;7(11).