Los supergenes también pueden complicar el proceso de apareamiento. En algunas especies, los supergenes crean un sistema de reproducción que en efecto tiene cuatro sexos. Debido a un supergen en las aves de América del Norte llamadas gorriones de garganta blanca, por ejemplo, hay dos «morfos» con coloración y comportamientos diferentes. Los machos no solo tienen que encontrar hembras, sino que también deben encontrar una pareja de la morfología opuesta. De lo contrario, la descendencia morirá por heredar supergenes de ambos padres o por no heredar ninguno. Solo sobreviven los pollitos que reciben una herencia «letal equilibrada» de un supergen y un segmento ordinario de cromosoma.
Con un precio tan alto, es sorprendente que los supergenes hayan evolucionado, dice Berdan. “Cualquier conjunto de variantes será realmente difícil de mantener, especialmente durante millones de generaciones”, dijo. “Ese es uno de los grandes misterios de los supergenes”. Ella sugirió que varios tipos de selección podrían estar trabajando juntos para preservar los supergenes y que ciertos entornos podrían ser más propicios para su persistencia en la población.
Irónicamente, uno de los mecanismos que a veces puede preservar los supergenes parece ser la recombinación, el fenómeno al que normalmente se resisten. Amanda Larracuente, genetista evolutiva de la Universidad de Rochester, y sus coautores describieron un caso así el pasado abril en eLife.
Larracuente no estaba inicialmente interesado en supergenes o sus costos evolutivos. Su atención se centró en los genes egoístas, segmentos de ADN que proliferan en las poblaciones sin beneficiar a sus anfitriones. Estaba fascinada por un gen egoísta llamado Distorsionador de segregación (Dakota del Sur) que surgió en ciertas moscas de la fruta en Zambia. «Es un asesino de esperma», explicó, pero solo mata el esperma que no lleva un cromosoma con Dakota del Sur.
En algún momento de los últimos 3.000 años, una versión de Dakota del Sur atrapó una gran pieza de ADN cromosómico, creando un supergen conocido como SD-Mal que se extendió a las poblaciones de moscas de la fruta en toda África. “Es realmente el último gen egoísta”, dijo Larracuente.
La secuenciación y el análisis de ADN de Larracuente, Daven Presgraves y sus colegas mostraron que los cromosomas con SD-Mal acumulan mutaciones dañinas, como lo predice la falta casi completa de recombinación entre SD-Mal y su cromosoma hermano. Pero los investigadores no encontraron tantas mutaciones como esperaban.
Descubrieron que la razón es que ocasionalmente una mosca heredará dos cromosomas con SD-Mal—y esos dos supergenes son lo suficientemente similares como para permitir alguna recombinación entre ellos. Esa recombinación, a su vez, hace posible que, con el tiempo, se eliminen algunas mutaciones dañinas de los supergenes de las moscas.
“Resulta que basta con un poco de recombinación”, dijo Larracuente. Ella y Presgraves ahora están buscando otros Dakota del Sur supergenes en las poblaciones de moscas de la fruta silvestres para obtener pistas sobre la evolución y los impactos de los supergenes en general.
Sus resultados muestran que los efectos purificadores de la recombinación sobre los genomas nunca dejan de ser importantes. Los rasgos complejos que hace posible la herencia estable y predecible de los supergenes pueden ser invaluables para ayudar a las especies a adaptarse, pero incluso los supergenes pueden beneficiarse al mezclar las cosas de vez en cuando.
historia original reimpreso con permiso de Revista Cuanta, una publicación editorialmente independiente de la Fundación Simons cuya misión es mejorar la comprensión pública de la ciencia al cubrir los desarrollos y tendencias de investigación en matemáticas y ciencias físicas y de la vida.