Cuando los organismos cambian durante el curso de la evolución, a menudo lo que impulsa las nuevas formas no son los genes en sí mismos, sino la regulación genética, o sea lo que activa y desactiva los genes.

Un nuevo estudio identifica el tipo de regulación genética más probable para generar un cambio evolutivo.

La mayoría de los organismos modernos almacenan información genética en el ADN y transcriben la información del ADN al ARN. Se dice que los “factores de transcripción” de proteínas que inhiben o mejoran la transcripción de genes en el ADN regulan la expresión génica.

En un paper de marzo en PNAS, un equipo en Suiza en ETH Zürich y la Universidad de Zürich demostró que la regulación genética causada por factores de transcripción de proteínas impulsa más fácilmente el cambio evolutivo que otra forma de regulación que funciona a nivel del ARN.

“Eso realmente nos sorprendió”, dijo el autor principal Andreas Wagner, profesor externo en el Instituto Santa Fe y presidente del Instituto de Biología Evolutiva y Estudios Ambientales de la Universidad de Zürich.

No es evidente por sí mismo. Es una de esas cosas que simplemente no sabes antes de estudiarlas

“Las nuevas formas de regulación son cruciales para muchas nuevas características de vida”, dijo Wagner. “Lo que distingue el plan corporal de los humanos del de los erizos de mar o las moscas de la fruta es un nuevo tipo de regulación: activar y desactivar los genes correctos en el momento adecuado”.

El trabajo previo del mismo equipo mostró que los factores de transcripción muestran altos niveles de dos rasgos evolutivos clave: robustez y capacidad de evolución.

Un sistema robusto funciona con relativa normalidad incluso cuando ocurren mutaciones. Por el contrario, un sistema evolutivo puede generar nuevas formas o rasgos en respuesta a nuevas mutaciones.

Joshua Payne (ETH Zurich, Instituto Suizo de Bioinformática) añadió: “Encontramos que los sitios de unión del factor de transcripción son altamente evolutivos porque las mutaciones a menudo crean sitios de unión para otros factores de transcripción. De esta manera, las mutaciones en los sitios de unión del factor de transcripción pueden causar variación fenotípica “.

La capacidad evolutiva de la regulación transcripcional puede ayudar a explicar por qué los organismos pasaron del uso de ARN para almacenar información hace unos 4.000 millones de años, al uso de ADN y proteínas.