Las mutaciones neutras se acumulan en cada generación y algunas permanecen para siempre

Publicación del mes: agosto de 2014

por
Chris Thompson 

Asunto:    | Un darwinista experimental llega al límite...
Fecha:       | 02 Ago 2014
ID del mensaje: | j-OdnXrY2b2MVkHOnZ2dnUVZ_qSdnZ2d@earthlink.com

La cita inicial es del creacionista de Tierra joven Steady Eddie aquí
>>> ¿Por qué se transmitirían mutaciones NEUTRALES a la descendencia de ese individuo?

La primera respuesta citada es de Greg Guarino aquí
>> Muy probablemente tengo al menos varias docenas de mutaciones en mi ADN; "letras" que
>> no coinciden ni con el genoma de mi madre ni con el de mi padre en esos sitios. Ninguna
>> de ellas fue mortal, y ninguna me ha impedido reproducirme.

>> Aunque pudiéramos describir esas mutaciones como "errores de copia", de todos modos
>> forman ahora parte de mi genoma; copiadas (en su mayor parte) fielmente
>> billones de veces en las células de mi cuerpo, incluyendo en especial mis células
>> espermáticas.

>> ¿Qué impediría que (algunas de) esas mutaciones se transmitieran a mis
>> descendientes? La "selección" no es respuesta, ya que me reproducí con éxito.
>> Estadísticamente, en promedio la mitad de las mutaciones de un padre deberían ser
>> heredadas por cada hijo.

Esta respuesta de Steady Eddie es aquí
> Sí, entonces la mitad de eso en la siguiente generación, hasta que sus mutaciones particulares
> se cancelen exponencialmente casi por completo. Esto significa que, a medida que su descendencia sigue reproduciéndose, sus mutaciones
> particulares se ANULAN rápidamente por el genoma original en la población (salvo, en el caso de silvestres,
> que una mutación confiera una ventaja evolutiva).

Presentando la publicación del mes de Chris Thompson:
Iba a publicar una frase corta sobre cuán profundamente estás comprendiendo mal las cosas,
pero eso no tiene sentido.

Obsérvese que Chris comienza con una referencia a una "nueva función de receptor de proteínas" como se presentó por Steady Eddie en su publicación inicial del hilo aquí
Por favor, piensa en lo que escribiste aquí. No estás describiendo algo que sea "no seleccionado" (como escribiste en un post diferente ). Estás describiendo (sin darte cuenta) una mutación bajo una presión de selección significativa – probablemente más intensa de la que jamás verías en libertad, aparte de un alelo dominante letal.

¿Recuerdas cuando preguntaste de dónde obtuvo Ernest Major ese número 10E-08? Aquí es donde entra en juego. 10E-08 parece ser una estimación bastante buena de la tasa de mutación en eucariotas. Así que cada individuo nacido, eclosionado o cualquier otro estado tiene un número de mutaciones. Algunas de ellas son deletereas (pero NO letales; recuerda eso para después), la mayoría son neutras y muy pocas pueden ser beneficiosas.

Centrémonos en las mutaciones que son neutras. ¿Sabes cómo una mutación puede ser neutra? Un cálculo rápido te dirá que hay 64 combinaciones posibles de los cuatro nucleótidos (adenina, guanina, citosina, timina) que forman tripletes de ADN – cada triplete codifica para un aminoácido en particular. Un triplete codifica para AUG, el codón de "inicio", y tres codifican para codones "de paro", así que en realidad hay 60 tripletes para 20 aminoácidos (AUG también codifica la metionina, así que anótalo rápido para sumar puntos de purismo...)

Esto permite algo de redundancia. Muchos aminoácidos serán producidos por más de un triplete. La prolina es un ejemplo. La prolina es codificada por varios tripletes de ADN, incluyendo GGG y GGT. Así que podríamos tener una mutación en un triplete de ADN, cambiando G por T o viceversa, y eso sería completamente neutro.

Otra forma de obtener una mutación neutral se vuelve evidente cuando miras la estructura de las enzimas. La mayoría de las enzimas son proteínas bastante grandes. La región más crítica es el sitio de unión, donde se une el sustrato. Un cambio en un aminoácido allí es probable que altere o incluso arruine la función de la enzima – el sustrato ya no podrá unirse allí. En segundo lugar, la enzima debe tener una forma particular. ¿Has oído la frase "la forma sigue a la función"? Eso se cumple de forma contundente en las enzimas. La forma está determinada por otros "niveles" de la estructura proteica, en particular cosas como las fuerzas de Van der Waals y los enlaces disulfuro entre aminoácidos que están lejos del sitio de unión. Un cambio aquí es algo menos probable que resulte en cambio o pérdida de función, pero las mutaciones pueden ser serias. La enfermedad de células falciformes es un ejemplo: la mutación no es un cambio en el sitio de unión de oxígeno, sino que se altera la estructura molecular de tal modo que la hemoglobina se colapsa si se le priva de oxígeno demasiado rápido, haciendo que el eritrocito cambie de forma o se "falle".

Ahora, las mutaciones neutras no son "canceladas" por el genoma de la población. Hay una probabilidad real de que una mutación se pierda por deriva genética ("suerte ciega", como dijiste correctamente). Recuerda – un organismo puede morir sin descendencia, y aun cuando se reproduzca, hay solo un 50% de probabilidad de que la mutación sea heredada por cualquiera de su descendencia. Pero las mutaciones neutras se acumulan con el tiempo. De hecho, compara cuánto tarda en eliminarse un alelo recesivo letal de una población y se vuelve obvio que los alelos recesivos neutros van a permanecer simplemente para siempre.

¿Cómo se acumulan, preguntas? Pues, simplemente siguen ocurriendo una y otra y otra vez. ¿Recuerdas 10E-08? ¿Cuántos nucleótidos tienes en tu genoma? En promedio, todos tenemos más o menos una docena de mutaciones con las que estamos atascados, y eso ni siquiera incluye las que ocurrieron en nuestros padres, abuelos, bisabuelos, etc. Si tienes hijos, cada uno tendrá aproximadamente 6 de tus mutaciones y tendrá una docena de las suyas. La mayoría son neutras, algunas pueden ser deletereas y algunas pueden ser beneficiosas. Algunas pueden ser reversiones que en realidad revierten una mutación anterior a su estado previo.

Ahora, ¿por qué te dije que recordaras la diferencia entre deleterio y letal? Los alelos letales son obviamente un subconjunto de alelos deletereos, pero de ningún modo forman el total del conjunto. Demasiada gente los equipara, y como vemos en la enfermedad de células falciformes (y por cierto, la enfermedad de Huntington, un trastorno dominante letal, aunque ahí hay un factor complicador) incluso una enfermedad que puede matarte no necesariamente impedirá que te reproduzcas. "Deleterio" en el sentido de genética de poblaciones significa "fertilidad reducida" o "menor éxito reproductivo". Puede matarte o puede no hacerlo, pero en promedio, tendrás menos descendencia sobreviviente que alguien que no porte ese alelo en particular o ese par de alelos, pero probablemente no cero descendientes.

Esto se aplica obviamente al trabajo de Behe, y todavía no he visto a nadie mencionarlo. Una mutación puede ser ciertamente deleteria (las mutaciones en Plasmodium aparentemente fueron neutras, o casi neutras), pero ¿entonces qué? A menos que sea un alelo dominante letal, no será eliminada de la población por selección en una sola generación. Podría persistir por mucho tiempo, ciertamente.

Y si es un alelo recesivo deleterio, su gran rareza ayudará a su persistencia, al menos respecto de la selección. Si es recesivo, no ejercerá efectos deletéreos salvo que esté emparejado con otra copia de la mutación – y eso significa que es altamente improbable que esté ejerciendo efectos perjudiciales sobre el éxito reproductivo del organismo.

Por eso la endogamia/el incest puede tener consecuencias. No es tanto que una persona sea una mutante – todos somos mutantes. Pero cuanto más emparentado estás con tu pareja, más probable es que lleves los MISMOS alelos recesivos deletereos, en lugar de un conjunto completamente distinto.