Investigación revela que las mutaciones beneficiosas son más comunes de lo pensado

Un estudio reciente de la Universidad de Michigan ha desafiado una de las ideas más influyentes sobre la evolución: que la mayoría de los cambios genéticos que se vuelven permanentes son esencialmente neutrales. Esta investigación, liderada por el biólogo evolutivo Jianzhi Zhang, encontró que las mutaciones beneficiosas son en realidad mucho más comunes de lo que los científicos habían asumido durante décadas.

Durante muchos años, se había creído que muchas de las mutaciones genéticas que se propagan a través de las poblaciones no son ni útiles ni dañinas, sino que simplemente flotan en la naturaleza sin atraer la atención de la selección natural. Sin embargo, los resultados del estudio sugieren que las mutaciones útiles pueden ser más frecuentes de lo que se pensaba, aunque con una advertencia: muchas de estas mutaciones no perduran el tiempo suficiente para volverse permanentes.

La investigación se centra en la Teoría Neutral de la Evolución Molecular, que sostiene que la mayoría de los cambios genéticos fijos a nivel de genes y proteínas son neutrales. A pesar de que las mutaciones dañinas son generalmente eliminadas por la selección natural, se creía que las mutaciones verdaderamente beneficiosas eran tan raras que la mayoría de los cambios moleculares duraderos se esperaban que fueran neutrales.

El equipo de Zhang se propuso examinar esta suposición clave. A través de un análisis de grandes conjuntos de datos de mutaciones profundas en organismos modelo como levadura y E. coli, descubrieron que más del 1% de las mutaciones que cambiaban aminoácidos eran beneficiosas. Aunque este porcentaje puede parecer pequeño, en términos de evolución es significativo, ya que implica que más del 99% de las sustituciones de aminoácidos deberían ser adaptativas.

Sin embargo, esta discrepancia llevó a los investigadores a replantearse uno de sus supuestos: el problema podría residir en que los entornos no permanecen estables. Una mutación puede ser útil en un contexto y perjudicial en otro. Si el entorno cambia antes de que una mutación beneficiosa se propague por toda la población, esa mutación puede perder su ventaja o incluso volverse perjudicial.

"Estamos diciendo que el resultado fue neutral, pero el proceso no lo fue", comentó Zhang. "Nuestro modelo sugiere que las poblaciones naturales no están verdaderamente adaptadas a sus entornos porque estos cambian muy rápido, y las poblaciones siempre están persiguiendo el entorno".

El equipo denominó a este marco Seguimiento Adaptativo con Pleitropía Antagónica, lo que implica que las poblaciones responden constantemente a los cambios en su entorno, mientras que muchas mutaciones tienen compensaciones que dependen del contexto ambiental.

Para probar esta teoría, el equipo comparó dos grupos de levaduras durante 800 generaciones: uno evolucionó en un entorno estable, mientras que el otro lo hizo en un entorno cambiante. Los resultados mostraron que el grupo expuesto a condiciones cambiantes presentó muchas menos mutaciones beneficiosas, ya que estas no tuvieron tiempo suficiente para establecerse antes de que las condiciones volvieran a cambiar.

Las conclusiones del estudio sugieren una visión más dinámica de la evolución. En lugar de avanzar de manera constante hacia una adaptación perfecta, las poblaciones pueden verse a menudo atrapadas en la búsqueda de condiciones que siguen cambiando. Esto tiene implicaciones amplias para todos los organismos, incluidos los humanos, cuyas adaptaciones pueden no ser óptimas para el entorno actual debido a cambios pasados.

Este trabajo fue respaldado por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. y se publicó en Nature Ecology and Evolution. Los hallazgos proponen que la evolución puede ser menos como una escalada constante hacia la perfección y más como una carrera tras un mundo que sigue moviéndose.

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