lunes, 29 de junio de 2015

Neo-ortogénesis IV

Principio de dirección

      Cairns y su equipo observó que, en situaciones de estrés ambiental, la levadura presentaba la mutación necesaria para su adaptación, en mayor frecuencia de la esperada. Como uno de los posibles mecanismos para explicar este comportamiento, aparentemente lamarckiano, sugería la producción, a partir de un único gen, de varios mRNA, para luego fijar en el DNA el mejor resultado adaptativo, por transcripción inversa (Cairns et al., Nature 1988).


     La transcripción inversa, transcripción reversa o retrotranscripción es un proceso de la biología molecular que implica la generación de una cadena de ácido desoxirribonucleico (ADN) de doble cadena a partir de un ácido ribonucleico (ARN) de cadena simple.


Estructura química del ADN: dos cadenas de nucleótidos (moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido de cinco carbonos –pentosa-, una base nitrogenada y un grupo fosfato) conectadas mediante puentes de hidrógeno, que aparecen como líneas punteadas.


Ácido desoxirribonucleico (ADN) de doble cadena


Comparativa entre ARN y ADN


Ácido ribonucleico (ARN) de cadena simple

         La transcripción inversa está mediada por varias enzimas e incluso por proteínas estructurales de la cápside *  si bien la clave es la transcriptasa inversa o retrotranscriptasa. Descrita por vez primera en virus de la familia Retroviridae de forma independiente por los investigadores Howard Temin y David Baltimore en 1970, su descubrimiento supuso la primera evidencia de la falsedad del dogma central de la biología molecular.


Esquema de un Citomegalovirus.

      La transcriptasa inversa es una enzima de tipo ADN-polimerasa, que tiene como función sintetizar ADN de doble cadena utilizando como molde ARN monocatenario, es decir, catalizar la retrotranscripción o transcripción inversa. Esta enzima se encuentra presente en los retrovirus. Su nombre obedece a que el proceso normal de la transcripción, la que se puede llamar "directa", codifica el ARN a partir de la secuencia inicial de ADN, y no al revés.

      El fundamento molecular de la retrotranscripción en retrovirus implica la conversión de dos ARNs de cadena simple con sentido positivo en una molécula de ADN ligeramente más larga que el ARN original debido a la repetición directa de las secuencias colindantes a los fragmentos originales (denominadas LTRs, del inglés, long terminal repeats)

          El dogma central de la biología molecular asegura que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula, es decir, que el ADN es transcrito a ARN mensajero y que éste es traducido a proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular. El dogma también postula que sólo el ADN puede duplicarse y, por tanto, reproducirse y transmitir la información genética a la descendencia. Fue articulado por Francis Crick en 1958 por primera vez, y se restableció en un artículo de Nature publicado en 1970.  La transcripción inversa acabó con el dogma.



Líneas continuas representan al "dogma" original y al procesamiento general de la información genética. Las líneas discontinuas corresponden a casos especiales descubiertos en décadas recientes.

    Las modificaciones o excepciones que han reformado este dogma se refieren a los priones, ribozimas y la enzima transcriptasa inversa. En la transcriptasa inversa los virus pertenecientes a la clase de duplicación VI y VII de Baltimore, como, por ejemplo, los Retroviridae (como el VIH) y Caulimoviridae, tienen la potestad de sintetizar ADN mediante una polimerasa, la transcriptasa inversa, que tiene como molde ARN. Esto supone una evasión al dogma, que sólo permite la duplicación del ADN empleando ARN, y que supedita el ARN al ADN.



Transcriptasa inversa del VIH

      Traducción en sistemas libres de ARN: Otra situación que rompe con la secuencia definida por el dogma es la posibilidad de obtener proteína in vitro, en un sistema libre de células y en ausencia de ARN, por lectura directa del ADN mediante ribosomas, en un entorno en presencia del quimioterápico neomicina.

     Los priones son proteínas libres de ácido nucleico que, según los modelos genéticos actuales, se propagan en su naturaleza polipeptídica, sin que medie ningún tipo de duplicación o transcripción directa; simplemente, afectan a proteínas de su misma secuencia, previamente existentes, alterando su conformación. Un prion solamente está compuesto por aminoácidos y no presenta material genético.



Proteina normal (izquierda) y prion (derecha)

     Ribozimas: Existen ARN con propiedades autocatalíticas, los ribozimas, capaces de modificarse y duplicarse a sí mismos, en ausencia de proteína y ADN.



En verde nuevos descubrimientos. Adicionalmente se ha observado una traducción directa del ADN a proteína in vitro.

Mutación adaptativa

     Este concepto lo utilizan los lamarkianos para referirse al experimento de Cairns y su equipo, que como hemos visto observó que, en situaciones de estrés ambiental, la levadura presentaba la mutación necesaria para su adaptación, en mayor frecuencia de la esperada.



John Cairns

        Las mutaciones genéticas son una propiedad intrínseca de los organismos, las cuales juegan un rol esencial en el proceso evolutivo. Para comprender mejor el tema nos hemos servido del artículo de Rosa Nagel titulado La mutación adaptativa. Polémicas y mecanismos (Scielo.org) que trata sobre mutaciones.

    Entre los mecanismos que generan las mutaciones en las bacterias (la mutagénesis puntual y la amplificación génica) tenemos los siguientes:

      1. Ambientes agresivos que sometan a las bacterias a situaciones de estrés.
      2. Los ambientes agresivos provocan las roturas en el ADN.
    3. Con la finalidad de reparar estas roturas, se produce la participación de proteínas de recombinación y reparación del ADN y de polimerasas específicas. Si estas reparaciones resultan defectuosas –como suele ocurrir la mayoría de las veces-, se producen diferentes copias o mutaciones, alguna de las cuales puede ser la mejor para superar la situación de estrés a la que fue sometida la bacteria.



Daños en el ADN

     La teoría evolutiva se asienta sobre dos pilares fundamentales: la mutación y la selección natural. La mutación es una modificación hereditaria que involucra uno o pocos pares de bases, es decir, genes o segmentos mayores del ADN. La evolución resultaría de la acción selectiva del medio ambiente sobre los organismos mutantes favoreciendo la sobrevivencia y reproducción de los mejor adaptados.


Mutación y selección natural. Fuente: Sin Dioses

    En genética se suponía que la mutación ocurría al azar, en forma independiente de las condiciones ambientales. Monod, en su libro "El azar y la necesidad", representa la perspectiva más ortodoxa sobre la mutación, que se supone aparece como un proceso azaroso y pasivo. El proceso de selección natural es el que impondría la direccionalidad adaptativa observada en los organismos.



     Según Monod, antes del pensamiento científico el hombre creía que la creación tenía un finalismo y, partiendo de este, a menudo caída en el animismo en el que se proyectan características como la voluntad y hasta la conciencia en los elementos y acontecimientos del mundo físico. En el animismo los ríos, las rocas, el fuego, y todo en general, está vivo y gobernado por espíritus como los que habitan a los mismos humanos. Ésta es la antigua alianza de la que habla Monod en su libro: el hombre se siente parte de un universo tan vivo como él mismo, y en el que pretende ver un objetivo.



Los asaros que habitan el valle de Wahgi son famosos por sus máscaras de arcilla de formas monstruosas, que antes usaban para asustar a sus enemigos

    Sin embargo, la ciencia le dice al ser humano que no hay nada en la naturaleza que haga necesaria la presencia de vida, o la evolución de seres humanos pensantes. La vida en todas sus manifestaciones, incluyendo a los humanos, cumple con los principios de la naturaleza, pero no es deducible a partir de estos principios. Es un fenómeno posible en la naturaleza, pero sólo uno entre muchísimos fenómenos posibles.

      Toda la belleza de la visión evolutiva, no obstante, no evita que esta nueva cos­movisión tenga implicaciones que pueden resultar desoladoras. Al darnos cuenta de que no hay un propósito hacia el que se dirija la vida, es fácil caer en un nihilismo en el que nuestra existencia parece no tener sentido: en palabras de Monod, “La antigua alianza está ya rota; el hombre sabe al fin que está solo en la inmensidad del Universo de donde ha emergido por azar”. Quizá esto explica el rechazo, consciente o no, que sigue habiendo hacia el abandono de los animismos y la adopción del conocimiento científico y sus implicaciones: por qué a fines del siglo XX, cuando las sorprendentes capacidades de la ciencia y la tecnología resultan ya indudables, no logremos asimilar la nueva visión del mundo que habitamos.

Enrique Espinosa Arciniega y Martín Bonfil Olivera en Hijos del azar: una reseña crítica de El azar y la necesidad.
     


Hamlet con el cráneo de Yorick

     El artículo antes citado está tan lleno de sentido común, lo cual me obliga a extenderme un poco sobre su contenido. Monod piensa que la ciencia no puede, ni “debe” poner límites morales al comportamiento del ser humano, planteamiento que destruye el carácter amoral de la verdadera ciencia, la cual trata de conocimientos y no de valores morales. En su afán de hallar una fuente de motivos y razones para la existencia humana, convierte la ciencia, el conocimiento objetivo, como fuente de “verdad auténtica”, lo cual está lejos del verdadero conocimiento científico que sólo pretende demostrar hechos concretos  y poner en duda todas las certezas a priori. 



Hieronymus Bosch La Ascensión al Empíreo representa un túnel de luz y figuras espirituales, a menudo descrito en los informes de experiencias cercanas a la muerte

     La ciencia es un conocimiento constantemente cambiante, por lo que no puede ser fuente de razones para la existencia humana. “La incapacidad de la ciencia para garantizar, más allá de la efectividad en su aplicación, que su conocimiento es objetivo y representa la realidad, es actualmente una cuestión que reconocen (y tratan de resolver) todas las es­cuelas de filosofía de la ciencia” (Ricercare)

     No obstante, Monod pide una ética del conocimiento que nos guíe para utilizar adecuadamente los poderes y riquezas que proporciona el conocimiento científico. Sin embargo, esto no devuelve al ser humano la tranquilidad que tenía cuando creía que su destino estaba predeterminado.




     El conocimiento científico nos hace responsables de nuestras vidas, y el hombre debe buscar un sentido para su existencia. Monod nos dice que aunque no hay un “para qué” en la naturaleza, nada impide que, por medios racionales, busquemos un “por qué”.

    La ciencia no nos puede dar un sentido para nuestras vidas, es algo que sólo nosotros podemos hallar. La ciencia es una herramienta inigualable y un crítico severo y confiable para nuestros esfuerzos por comprender la naturaleza. Uno de los móviles principales que impulsan al hombre a dedicarse a la ciencia (tan importante o más que los motivos tradicionalmente reconocidos) se basa en el asombro ante la naturaleza. Nunca debemos caer en el error de pensar que la ciencia o la tecnología sólo nos pueden proporcionar beneficios materiales.



     La ciencia nos proporciona el goce de la nueva visión de lo vivo, del que formamos parte, a la vez que nos indica una de las formas de dar sentido a la existencia humana: buscar nuestro lugar en la naturaleza y protegerla.

     Pero, regresemos de nuevo al azahar y a las mutaciones. El lamarckismo siempre ha defendido la influencia del medio sobre los caracteres y la herencia de los caracteres adquiridos. Luria y Delbrück (1943) y Lederberg & Lederberg (1952) demostraron que las mutaciones ocurren en las bacterias independientemente del medio selectivo. Sus estudios se basaron en el hallazgo de bacterias mutantes resistentes a un agente letal, como un antibiótico o un bacteriófago, que mataba la población sensible. Demostraron que las mutantes resistentes preexisten en el cultivo de las bacterias, previamente a la exposición al agente selectivo.


Bacterias mutantes

      En el año 1988, en base a un trabajo también realizado con bacterias, Cairns concluyó que las mutaciones podían ser inducidas por el medio y las denominó mutaciones dirigidas (Cairns et al., 1988). Esta propuesta desató un intenso debate. ¿Entonces, la mutación ocurría al azar o podía ser "dirigida" por el medio? Los investigadores (Charlesworth et al., 1988; Benson et al., 1988; Stahl, 1988, 1992) dijeron que las mutaciones no son un proceso independiente de las condiciones ambientales.

    Después veremos como la mutagénesis puntual se activa en la fase estacionaria independientemente de la presencia de la lactosa, es decir, del medio.
Bacterias mutantes sin influencia del medio

     El experimento de Cairns y col. (1988) consistió en sembrar un cultivo de una cepa mutante de Escherichia coli Lac-  (incapaz de crecer sobre lactosa) en un medio no letal, con lactosa como fuente de carbono. En estas condiciones de no crecimiento, se generaban gradualmente mutantes (revertantes) Lac+, capaces de crecer sobre la lactosa.



Escherichia coli

     Al parecer, las mutaciones se produjeron porque la mutante Lac- empleada en este estudio, contenía tenía ciertas características que propiciaban la mutación y la aparición de las revertantes Lac+. Entre los cambios a que estaban predispuestas teníamos las pérdidas de 1 pb y la presencia previa de mutaciones cromosomales producidas por el estrés de inanición que tenía como resultado un estado de hipermutabilidad (HM) transitoria (Rosche y Foster, 1999; Rosenberg et al., 2000).

     Un nuevo giro se introdujo con los trabajos llevados a cabo por J. Roth y col. (Andersson et al., 1998) quienes demostraron que las mutantes Lac+ se generaban por un proceso de amplificación del gen lac. La mutante Lac- original produce una muy pequeña cantidad de â-galactosidasa, lo que permite un débil crecimiento sobre lactosa. La amplificación del gen, que puede alcanzar hasta 50-100 copias contiguas, posibilita un crecimiento muy lento sobre la lactosa y la formación de microcolonias de estos mutrantes. Este proceso pasó a denominarse Ampliación génica.



Ampliación génica

     Cabe preguntarse si la tasa de mutación de las revertantes Lac+ aumentaba en las condiciones del medio selectivo no letal, según lo postulaban P. Foster y S. Rosenberg y col., o la tasa de mutación era igual a la de las células en crecimiento, de acuerdo con el modelo propuesto por J. Roth y col.

     En la fase estacionaria (no crecimiento e inanición) con lactosa, las mutantes se generan por dos vías independientes, la mutagénesis puntual y la amplificación génica (Powell y Wartell 2001, Rosenberg y Hastings, 2004). La mayoría de las mutantes Lac+ generadas en los primeros 7 días corresponden al primer tipo y aproximadamente el 40% de las generadas en los días subsiguientes resultan de la amplificación génica. Al final del estudio resultó que la tasa de mutación era siempre la misma, independiente del medio.



     El aumento de la tasa de mutación bajo determinadas condiciones ambientales impondría una carga genética que resultaría, en términos evolutivos, desventajosa para el organismo, dado que la mayoría de las mutaciones resultan desfavorables para el organismo, y solo unas muy pocas ventajosas.

     A. Mutagénesis puntual

     Para que surjan las mutaciones puntuales revertantes adaptativas Lac+ se requiere la actividad de las proteínas de recombinación (RecA, RecBC, RuvABC y RecF) que reparan las roturas en el ADN. La importancia de un corte o rotura en el ADN en la generación de revertantes Lac+ está comprobada. También se detectó la presencia de una enzima que genera la formación de roturas de doble cadena (DSBs), aumentando en más de 100 veces el número de revertantes Lac+ que se generan en presencia de la proteína Trail (letal para las bacterias) cuya presencia en la leche humana podría ser una fuente de actividad contra el cáncer. TRAIL funciona como un ligante que induce el proceso de muerte celular llamado apoptosis.

      La presencia del corte (DSB) en ambas cadenas del ADN y la reparación del mismo por la operatividad de las proteínas de recombinación homóloga (DSBR) y de Pol IV que sintetiza el ADN con producción de errores, mayoritariamente de tipo "frameshift", conducirían a la mutagénesis. La rotura del ADN puede ser reparada por dos procesos: recombinación no homóloga (NHEJ) o la recombinación homóloga (HR).




La rotura del ADN puede ser reparada por dos procesos: recombinación no homóloga (NHEJ) o la recombinación homóloga (HR). Fuente: Intech

    Las polimerasa ADN Pol IV y V, identificadas en 1999, están involucradas en una forma poco común de reparación del ADN. Las mutaciones quedan restringidas a las regiones próximas al sitio de rotura y no ocurren en forma generalizada en todo el genoma.

      De estos experimentos se concluye que la mutagénesis puntual se activa en la fase estacionaria independientemente de la presencia de la lactosa, es decir, del medio. No obstante,  también en células en crecimiento se puede inducir un aumento de la tasa de mutación en regiones localizadas del genoma por un mecanismo similar al responsable de la generación de mutaciones puntuales en la fase de estrés nutricional. Se requieren para ello la producción experimental de roturas de doble cadena (DSBs).

      B. Amplificación genética

     La amplificación génica inducida por el estrés ocurre por un mecanismo diferente del de la mutación puntual. La amplificación génica es aumento en el número de copias de un fragmento de ADN particular. Una célula tumoral amplifica o copia segmentos de ADN en forma aberrante, como resultado de las señales celulares y en ocasiones debido a daños causados por efectos ambientales. Se encontró que, al igual que en la mutación puntual, intervienen las proteínas de recombinación RecA, RecBC y Ruv, la respuesta RpoS y la presencia de cortes en el ADN, producidos por TraI o por I-SceI. En cambio, no se requieren para la amplificación la inducción SOS ni la actividad de Pol IV, pero sí la actividad de la polimerasa I (Pol I) (Rosenberg y Hasting, 2004; Slack et al.2006).


Fuente: Genética molecular bacteriana de Alfonso Jiménez Sánchez

    Se propusieron dos modelos alternativos para explicar la amplificación génica. En uno de estos modelos se considera que la amplificación es resultante de un estrés nutricional y que se genera por un mecanismo recombinatorio que denominan de desplazamiento de molde o templado ("template-switching") o recombinación no homóloga. Éste se iniciaría por desplazamiento del extremo 3’ de un ADN monocatenario (ADN de cadena sencilla y se replica usando una ADN polimerasa dependiente del ADN, no usando ARN como intermediario durante la replicación) generado por rotura del ADN y cambio de su posición a un lugar diferente después de su duplicación.



     Según el otro modelo, propuesto por Roth y col., las duplicaciones y amplificaciones de la región lac, algunas presentes previamente, y otras, que se producirían durante la selección con lactosa, ocurrirían por recombinación homóloga entre copias diferentes de un cromosoma en replicación.

    Estos investigadores consideran que todas o la mayoría de las revertantes Lac+ se generan a partir del aumentado número de copias de lac producidas por la amplificación y el consiguiente crecimiento residual, y siguen sosteniendo que no es necesario postular un aumento de la tasa de mutación e inducción por estrés.

    La estabilidad del ADN a través de su replicación en sucesivas generaciones no solo depende de su propia estructura, sino también de las numerosas proteínas que intervienen en este proceso, como las enzimas que replican el ADN, por ej. las polimerasas replicativas y/o sus actividades correctoras ("editing"), o en las proteínas de alguno de los numerosos sistemas de reparación del ADN, como por ej. el sistema de reparación de bases mal apareadas MMR (o mismatch repair), daños en el ADN, etc., traen aparejados cambios en la tasa de mutación.




Fuente: Slideshare


Fuente: biología.edu


Fuente. Wikipedia

     Cuando se habla de mutación se suele considerar, implícita o explícitamente, que se trata de un proceso al azar. Si bien las mutaciones son poco predecibles, los estudios en bacterias revelan que las mismas no ocurren precisamente al azar. La mutación tiene una probabilidad de ocurrencia, que varía en distintos tipos de organismos (es más alta en los virus de ARN que en las bacterias u organismos superiores, Drake et al. 1998).

     Los daños en el ADN se deben a factores ambientales y a los procesos metabólicos normales que ocurren dentro de la célula. Estos daños se producen a una velocidad de 10.000 a 1.000.000 lesiones moleculares por célula por día. La gran mayoría de daños en el ADN afectan a la estructura primaria de la doble hélice; es decir, las propias bases se modifican químicamente.





      Son daños endógenos los ocasionados por especies reactivas del oxígeno producidos a partir de subproductos metabólicos normales (mutación espontánea), especialmente el proceso de desaminación oxidativa (reacción química que se caracteriza por la ruptura de un grupo amino; por ejemplo, el glutamato es desaminado oxidativamente en la mitocondria por la enzima glutamato deshidrogenasa). Los daños endógenos también incluyen los errores de replicación.




     Los daños exógenos son provocado por agentes externos, tales como los rayos ultravioleta [UV 200-400 nm ] procedentes de la radiación del sol. Otras fuentes de radiación son los rayos X y los rayos gamma. También producen daños en el ADN la hidrólisis o interrupción térmica; las toxinas de ciertas plantas; los virus y, finalmente, los productos químicos mutagénicos, especialmente aromáticos compuestos (El DDT diclorodifeniltricloroetano, el benceno, el asbesto, cromo, gas mostaza, cloruro de vinilo, cadmio, tabaco, bebidas alcohólicas…) que actúan como ADN agentes de intercalación





Los mayores fabricantes de bebidas gaseosas en Brasil, se comprometieron a reducir los niveles de benceno. Coca Cola, Schincariol y AmBev , quienes poseen el 90% del mercado de bebidas en el país, reducirán los niveles de esta sustancia hasta un máximo de cinco microgramos por litro en un plazo de cinco años. Fuente: LaRepublica



El cadmio provoca defectos congénitos en el ser humano. Fuente: almomento

     La prueba de Ames es un método ampliamente empleado que utiliza bacterias para probar si un producto químico determinado puede causar mutaciones en el ADN del organismo de ensayo.

      La replicación del ADN dañado antes de la división celular puede conducir a la incorporación de bases equivocadas y dañadas. Las células hijas que heredan estas bases erróneas llevan mutaciones de la secuencia de ADN original que es irrecuperable.

    Las deleciones, duplicaciones, amplificaciones y reordenamientos de genes o segmentos mayores del ADN ocurren con frecuencia en los organismos. Estos cambios constituyen una importante causa de variabilidad. Algunos de ellos se deben a la presencia de elementos genéticos móviles denominados transposones o elementos genéticos transponibles, que son una secuencia de ADN que puede moverse de manera autosuficiente a diferentes partes del genoma de una célula, un fenómeno conocido como transposición. En este proceso, se pueden causar mutaciones y cambio en la cantidad de ADN del genoma. Anteriormente fueron conocidos como "genes saltarines".




    La presencia de este tipo de elementos y su vinculación con condiciones de estrés e inestabilidad genómica fue descripta por primera vez por B. McClintock en sus estudios con maíz (McClintock, 1984). Los reordenamientos del ADN, operando en forma programada o no programada, pueden configurar cambios que posibiliten la expresión de nuevas funciones, según dijo Shapiro (2005).

    Factores ambientales de estrés dañan al ADN y/o producen alteraciones en su replicación, inducen en las bacterias la respuesta SOS y por ende el aumento de la escisión y/o movilización de algunos transposones y de la frecuencia de la mutación puntual y de ciertos tipos de deleciones (Levy et al.1993; Chan y Nagel, 2004). Una vez producidas las mutaciones, las condiciones del medio seleccionarían las variantes mejor adaptadas. La mutabilidad también sería una característica pasible de selección, y por ende de evolución.



     De los estudios realizados sobre las mutaciones que se generan en las bacterias en condiciones de inanición y no crecimiento, bajo presión selectiva no letal, se concluye que la célula puede recurrir a mecanismos de mutación diferentes a los que operan en las células en crecimiento.

     En las condiciones del sistema de Cairns la mutagénesis puntual se produce en lugares próximos a los sitios de rotura del ADN, como consecuencia de la operatividad de sistemas de reparación que involucran proteínas de recombinación, la síntesis de ADN por polimerasas de baja fidelidad, y la inducción de las respuestas celulares SOS y RpoS. Este proceso de reparación con error inducido por estrés constituiría un mecanismo general por el que se generan algunos tipos de mutantes.

    Otro aspecto de este sistema es la amplificación génica que también requiere la producción de roturas en el ADN, actividades de recombinación y la inducción de la respuesta RpoS.



     La formación espontánea de roturas en el ADN induciría la inestabilidad y los cambios genómicos. La mutabilidad puntual generada en la fase estacionaria por inanición indican que ésta se localiza en regiones restringidas del genoma, lo que no constituiría el mismo riesgo para la célula que un aumento generalizado de la mutabilidad.

     Las mutaciones inducidas por estrés pueden ocurrir por diversos mecanismos, según las diferentes condiciones, cepas u organismos (Bjedov et al., 2003). Sin embargo, estos mecanismos presentan algunas similitudes y difieren de los que ocurren en las cepas en crecimiento. Se discute si estos mecanismos de mutación fueron seleccionados por su capacidad de producir diversidad genética o si solo son el subproducto de los mecanismos de reparación celular seleccionados por sus efectos en la sobrevivencia.

      Los mecanismos de mutagénesis operativos en las células bacterianas en condiciones de estrés podrían proveer modelos para la comprensión de otros cambios genéticos, tales como la generación de la resistencia a la acción de antibióticos, la evolución de patógenos, el cáncer, la resistencia a agentes quimioterapeúticos, y aún los de procesos evolutivos, como los que condujeron al desarrollo de nuestro sistema inmune.

      José Leonel Torres en En el nombre de Darwin (1995), revisa toda esta discusión concluyendo: "Una posibilidad considerada por Cairns y colaboradores, es la producción de múltiples copias no idénticas de mARN por un mismo gen, bajo condiciones de estrés. Cada una de ellas originaría una enzima distinta, y si la célula poseyera la capacidad de medir la eficacia de sus productos y de copiar en inversa sobre el genoma, por la reversotranscriptasa, solo aquella versión de mARN que produjera la mejor proteína, aceleraría precisamente las mutaciones útiles en la solución de su problema fisiológico... Un mecanismo como el descrito conferiría una gran ventaja adaptativa a los organismos que lo poseyeran, frente a aquellos que sólo mutaran aleatoriamente. Contradiría, según dijimos, una de las hipótesis básicas en la teoría de evolución de Darwin, reintroduciendo el lamarckismo en la biología; permitiría el flujo de información del ambiente al genoma".

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