Un argumento popular a favor de un antepasado común universal es la casi universalidad del código genético convencional. Los críticos de la hipótesis de un antepasado común a menudo señalan las desviaciones del código estándar como evidencia en su contra. Un artículo reciente publicado en la revista BIO-Complexity, por Winston Ewert, analiza el carácter y la distribución de las variantes del código genético y las implicaciones que tienen para la un antepasado común, y «desarrolla un marco teórico para comprender los códigos [genéticos] dentro de un marco de Diseño Común, basado fundamentalmente en la premisa de que algunas variantes del código genético están diseñadas y otras son el resultado de mutaciones en la maquinaria de traducción». Ewert explica que,
En una primera investigación, la teoría evolutiva parece tener una explicación convincente del carácter y la distribución de los códigos variantes. La teoría evolutiva sugiere que, si la evolución del código genético es posible, debería ser muy poco frecuente. Esto explicaría por qué la mayoría de los genomas siguen el código estándar y por qué las excepciones solo varían en unos pocos codones. También explicaría los siguientes detalles sobre los códigos variantes. La mayoría de las variaciones se encuentran en las mitocondrias, cuyos genomas muy pequeños facilitarían la evolución del código. También se encuentran muchas variaciones en genomas muy reducidos, como los de las bacterias endosimbióticas. No se encuentran variaciones en los genomas nucleares de organismos multicelulares complejos como las plantas y los animales. La distribución de muchos códigos se puede explicar fácilmente identificando ciertos puntos en el árbol de la vida donde se reasignaron los codones y luego fueron heredados por todos sus descendientes.
Ewert W (2024) Sobre el origen de los códigos: el carácter y la distribución de los códigos genéticos variantes se explican mejor mediante el diseño común que mediante la teoría evolutiva. BIO-Complexity 2024 (1):1-25.
Tres principios
El artículo propone «un marco teórico que busca explicar el carácter y la distribución de códigos genéticos variantes dentro de un marco de Diseño Común». El marco de Ewert tiene tres principios: primero, «el código genético canónico ha sido bien optimizado y, por lo tanto, es una opción ideal para la mayoría de los genomas». Hay múltiples parámetros optimizados y, por lo tanto, «un Diseñador debe identificar las mejores compensaciones para seleccionar el código genético ideal». El segundo principio del marco de Ewert es que una variación menor en el código estándar es más adecuada para algunos organismos, ya que esos organismos pueden adquirir una ventaja mediante un conjunto diferente de compensaciones con respecto a la optimización del código genético. El tercer principio es que la maquinaria de traducción ha sido dañada por mutaciones en algunos organismos, y que esto ha dado como resultado que interpreten mal el código que inicialmente fueron diseñados para emplear. Estos son ejemplos de variantes del código genético que han evolucionado de forma natural.
Cinco criterios
Ewert ofrece cinco criterios que pueden usarse para distinguir los códigos genéticos que evolucionan de los que están diseñados. En primer lugar, se espera que los códigos evolucionados se encuentren en grupos taxonómicos por debajo del nivel de familia, mientras que se predice que los que están diseñados estarán por encima del nivel de familia. En segundo lugar, los códigos evolucionados deberían ser fácilmente «explicables en términos de alguna mutación simple en la maquinaria de traducción de la célula». En tercer lugar, se predice que los códigos que evolucionen se limitarán a los genomas de los endosimbiontes. En cuarto lugar, se espera que los códigos que evolucionen utilicen un pequeño número de codones para que la variación no cause demasiado daño al organismo. En quinto lugar, se predice que los códigos evolucionados caerán en una distribución jerárquica anidada simple (filogenética). Por el contrario,
Los codones diseñados se encuentran en taxones de alto nivel, al menos a nivel de género, pero generalmente a niveles superiores. Implican muchas reasignaciones que son difíciles de explicar con cualquier tipo de mutación simple. Se encuentran en organismos de vida libre. A veces reasignan codones que se espera que sean raros. A menudo se distribuyen de una manera compleja que no se ajusta a las expectativas filogenéticas.
Ewert W (2024) Sobre el origen de los códigos: el carácter y la distribución de los códigos genéticos variantes se explican mejor mediante el diseño común que mediante la teoría evolutiva. BIO-Complexity 2024 (1):1-25.
Se ha pensado convencionalmente que la evolución proporciona una buena explicación del carácter y la distribución de las variantes del código genético, en particular, la casi universalidad del código estándar; la prevalencia de códigos variantes en genomas simples como los de las mitocondrias; y la distribución filogenética de los códigos variantes. Ewert señala que, a la luz de la teoría evolutiva, de hecho se esperaría que se encontraran códigos variantes en los niveles taxonómicos superiores, lo que sería coherente con el hecho de que el código genético todavía fuera variable en la época del último ancestro común. Sin embargo, «lo que observamos en cambio son modificaciones del código estándar. No están asociadas con los taxones de alto nivel…»
Además, aunque deberíamos esperar según la teoría evolutiva que sería exponencialmente más difícil reasignar un código a medida que aumenta el número de genes, «los códigos variantes se encuentran en genomas nucleares que no son particularmente pequeños. Se encuentran en ciliados, que tienen un número de genes comparable al genoma humano. Además, los encontramos en algunas algas verdes multicelulares. De hecho, encontramos más variación de código en los genomas nucleares eucariotas que en los genomas bacterianos, a pesar de que los eucariotas tienen genomas mucho más grandes». Por lo tanto, Ewert concluye: «A pesar de la impresión inicial, la teoría evolutiva no explica bien los tipos de genomas con códigos variantes».
Invocando «acontecimientos inexplicables»
Por último, aunque la teoría evolutiva predeciría que la distribución de los códigos variantes sería coherente con la filogenia estándar, Ewert observa que «en muchos casos, la distribución de un código es compleja y desafía las explicaciones evolutivas. Los códigos se repiten en grupos estrechamente relacionados de una manera que no se explica por un antepasado común. La teoría evolutiva tiene que invocar acontecimientos inexplicables, como las reversiones al código estándar».
Por tanto, Ewert concluye: «inicialmente, la teoría evolutiva parecía tener cierto poder explicativo. Sin embargo, tras una inspección más detallada, las características de los códigos variantes que parecían bien explicadas por la teoría evolutiva resultaron ser inexactas o no se deducían de la teoría evolutiva». En cambio, sostiene que el carácter y la distribución de los códigos variantes a menudo se explican mejor en un marco de Diseño Común.
Vale la pena leer atentamente el artículo. Se puede acceder a él aquí.
Crédito de la imagen: Tim Tim (VD fr), CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons.
Artículo publicado originalmente en inglés por Jonathan McLatchie Ph.D. en Evolution News & Science Today
