Fusión del cromosoma 2?

Con respecto a los documentos mencionados anteriormente:

Si los autores sostienen que la evidencia en el sitio de la fusión no es clara y que las explicaciones sobre cómo sucedió esto son defectuosas, eso es posiblemente concedida. Tendrían que hacer más deberes que estos papeles. La discusión de las secuencias de centrómeros vestigiales y los motivos de los telómeros que se invierten es interesante, aunque se han escrito opiniones contrarias en otros lugares . No voy a revisar esa evidencia porque creo que no es primordial para la pregunta en cuestión...

Me gustaría señalar que las secuencias de centrómeros y telómeros son muy repetitivas, son tan repetitivas que a menudo se asocian con una secuenciación poco fiable en una construcción típica del genoma. Si bien es posible que algunas se encuentren en futuras versiones del genoma humano, es probable que dichas secuencias hayan sido eliminadas durante la mitosis o por mutación. Existiría una fuerte presión de selección para que fueran extirpados rápidamente; tener dos centrómeros en un cromosoma probablemente sería un rasgo fatal y lo mismo probablemente sea cierto para las secuencias susceptibles a la telomerasa en el medio de un brazo cromosómico. Han pasado muchas cosas en el punto de fusión y parece que se han incluido 150 kB de ADN que no es del Chr 2A o 2B original .

Creo que aquí hay cierta confusión: los modelos de fusión examinados no predicen la fusión a partir de la configuración local de las bases. La principal evidencia de la fusión siempre ha sido el hecho de que las dos partes del cromosoma 2 humano son casi idénticas a los cromosomas 2A y 2B de los simios, típicamente 96-98% idénticos. Los genes están casi en su totalidad en el mismo orden, las regiones intergénicas son muy similares a lo largo de la longitud 2A/2B: millones de bases. El sitio de fusión y los modelos para su ocurrencia simplemente confirman lo que ya sabemos: hay dos cromosomas de alguna manera pegados . Dado que ambos documentos se enfocan en el sitio de la combinación y no abordan adecuadamente esta información principal, parece que no tienen en cuenta este punto.

Las posibilidades son infinitesimales de que el chr 2 humano se parezca a los de otros primates al azar. Esto es lo que dices en ciencia cuando quieres decir 'imposible'. Uno simplemente no ve un segmento de ADN del tamaño de Chr 2A y 2B que sea tan similar para tal longitud cuando observamos ratas, perros, gusanos o cualquier otro ser vivo relacionado más lejanamente. Pero para cada primate la relación corresponde a los humanos de la misma manera. Además, los estudios muestran que estos bloques de ADN muy similares se encuentran justo al lado del sitio de fusión y muestran un cruce donde probablemente ocurrió la fusión. Algunos homínidos recientes, los neandertales y los denisovanos, también tenían la fusión chr 2.

Debo decir que siempre existe la posibilidad de que la fusión del cromosoma 2 no se haya producido, aunque, en mi opinión, hay una gran cantidad de pruebas de que sí . La segunda explicación más probable es que el cromosoma 2 de todos los demás simios se rompió en dos pedazos en algún sitio susceptible.

No estoy del todo de acuerdo con que la fusión del cromosoma 2 sea una evidencia indispensable o incluso principal que signifique que los humanos y los otros primates están interrelacionados. Esa pregunta es una tetera diferente y la relación entre el cromosoma 2 humano y los cromosomas de otros primates es solo un punto que contribuye. Todas las demás secuencias cromosómicas de los primates son iguales, y casi todos los genes de los seres humanos están más cerca de los primates que de otros animales. Si no hubieran encontrado la fusión del cromosoma 2 en las secuencias del genoma, pocos o nadie se habría preocupado por ello.

En cuanto a su última pregunta, no sé si es necesario que la fusión cromosómica deba ocurrir en todos los seres vivos, pero parece que sí. De hecho, lo que vemos al observar todos los diversos cromosomas que se secuencian es que la mayoría de los cromosomas se han fusionado o reorganizado una y otra vez. Durante largos períodos de tiempo evolutivo, un cromosoma típico parece una colcha de retazos cosida con piezas de otros cromosomas. Estas relaciones se llaman synteny, que reafirman la tesis de que todos los seres vivos procedían de un único punto de origen, si nos remontamos lo suficiente. Realmente, el punto de fusión de Chr2 es interesante porque es un evento relativamente nuevo; rebuscando entre las piezas podríamos encontrar alguna comprensión de algo que parece ser un fenómeno común en la dinámica del genoma.

La imagen de arriba proviene de una revisión de métodos para identificar regiones sinténicas . Identifica regiones del cromosoma humano 7 y regiones similares de cromosomas de ratón, identificando regiones en los cromosomas de ratón 6, 9, 11 y 12 con similitudes sustanciales, así como un poco de chr 2. Hu chr 7 tiene 158 millones de bases de largo, por lo que incluso una banda pequeña (> 1/1000 de la longitud total) en este gráfico significa 100,000 de bases.

Si todas estas relaciones sinténicas se consideran juntas, pueden construir eventos de reordenamiento cromosómico que se comparan con el árbol filogenético y, por lo general, verifican los eventos de especiación que separan a los dos organismos que se comparan.

Vaya, acabo de encontrar esto. Eche un vistazo a esta pregunta de Biology.SE : se refiere a la translocación robertsoniana donde se sabe que los brazos largos de varios de los cromosomas chr 14, 15, 16, 21 y 22 a veces se fusionan, lo que da como resultado la viabilidad. La respuesta allí es útil: estas variantes no tienden a producir descendencia, pero solo toma una vez. Solo sucedió una vez en los últimos 5 millones de años más o menos. Así que otro punto de vista allí.

Eso no debería desanimar a los autores de volver a intentarlo.

Habiendo dicho todo esto, como pregunta científica prefiero tener una discusión como esta, basada en evidencia y hechos que cualquiera puede evaluar. Los autores hicieron un poco de tarea y leyeron parte de la literatura que existe. Esta es la dirección correcta que algunos de los creacionistas están tomando aquí y personalmente espero que sigan así.

Si la ciencia va a tener algún mérito (o diversión) es porque cualquier idea puede ser cuestionada y reevaluada en cualquier momento por cualquiera.

Esta respuesta debe contener una serie de enlaces para calificar cada uno de mis reclamos. Desafortunadamente, este sitio no me permite incluir más de dos enlaces porque soy un usuario nuevo. Consulte esta publicación que contiene la misma respuesta y también todos los enlaces necesarios.

Sería muy cuidadoso al confiar en cualquier afirmación publicada por el joven terrícola Jeffrey Tomkins. En mi experiencia, cada una de sus afirmaciones debe investigarse a fondo porque he encontrado que es poco riguroso (descuidado) en al menos otro artículo que ha publicado . Ha enfrentado acusaciones similares de otros en el pasado.

No estoy diciendo que desestime todo lo que dice: estoy diciendo que tome todas sus afirmaciones con pinzas, espere que haya exageraciones, errores y afirmaciones engañosas (tiene una agenda creacionista de la tierra joven)

Si alguna vez te preocupa algo de lo que escribe, tendrás que mirar la evidencia por ti mismo. Intentaré responder a sus preguntas aquí.

En una región de 30 kb que rodea el sitio de fusión, existe una escasez de motivos de telómeros intactos (hacia delante y hacia atrás) y muy pocos de ellos están en tándem o en marco.

Esto es cierto, pero no es sorprendente (al menos no para mí). Para citar al bloguero de divulgación científica, Carl Zimmer :

Los extremos de los cromosomas son lugares muy vulnerables. Si simplemente cuelgan sueltos, las enzimas que cortan el ADN pueden mordisquearlos y destruir los genes que encuentren. El extremo colgante de un cromosoma también puede unirse al extremo colgante de otro, fusionando los cromosomas. Estamos mayormente protegidos de tales cambios gracias a unas proteínas especiales llamadas telomerasas. Se adhieren a pequeños fragmentos repetidos de ADN, que forman un bucle, un telómero, de modo que los cromosomas terminan como una curva de horquilla, en lugar de extremos colgantes.

Es este bucle el que evita que los cromosomas sufran el tipo de fusión que vemos en el segundo cromosoma. Ahora, los telómeros se acortan naturalmente y mutan con la edad. Si encontramos dos cromosomas fusionados (con los telómeros unidos de extremo a extremo), deberíamos esperar que esto solo suceda donde los telómeros son lo suficientemente cortos y mutados para permitir que esto suceda. Solo cuando ya no pueden formar ese bucle protector, pueden fusionarse.

Experimentos como este han demostrado que los telómeros defectuosos con pocas repeticiones son vulnerables a la fusión cromosómica.

Así es como se ve realmente el sitio de fusión : los elementos repetitivos resaltados (TTAGGG y CCCTAA) son aquellos que todavía están perfectamente formados. Si relajo un poco mi criterio y también resalto aquellos elementos repetitivos que tienen una sola mutación, así es como se ve el sitio de fusión . Plantear dudas de que lo que estamos viendo aquí son una serie de repeticiones de "TTAGGG" unidas a una serie de repeticiones de "CCCTAA" es una estupidez o una deshonestidad.

Los motivos de telómeros, tanto directos como inversos (TTAGGG y CCTAAA), pueblan ambos lados del supuesto sitio de fusión. Los motivos directos solo deben encontrarse en el lado izquierdo del sitio de fusión y los motivos inversos en el lado derecho

(Nota: es CCCTAA no CCTAAA)

Esto es pura tontería, estoy tentado incluso a llamarlo mentira, pero no puedo estar seguro. He investigado esta afirmación buscando en las 20.000 bases que rodean el sitio de fusión. En esas 20,000 bases hay exactamente 1 instancia de TTAGGG que ocurre antes del sitio de fusión y 1 instancia de CCCTAA que ocurre antes del sitio de fusión (no más de lo que deberíamos esperar que ocurra solo por casualidad en cualquier secuencia tan larga).

Después del sitio de fusión (y lejos de él), hay 1 instancia más de CCCTAA y 3 instancias más de TTAGGG (no más de lo que deberíamos esperar que ocurra solo por casualidad en una secuencia tan larga).

No confíes en mi palabra. Aquí hay 20.023 bases que rodean el sitio de fusión.

La secuencia del sitio de fusión del núcleo de 798 bases no es exclusiva del supuesto sitio de fusión, sino que se encuentra en todo el genoma con un 80% o más de identidad internamente en casi todos los cromosomas; lo que indica que es algún tipo de repetición ubicua de orden superior.

Esto suena como más basura (incluso una mentira tal vez). Usando BLAT para buscar la secuencia real , no hay ninguna ubicación en el genoma humano excepto este lugar en el cromosoma 2 donde vemos una secuencia de TTAGGG repetida unida a una secuencia de CCCTAA repetida. Si los autores afirman haber encontrado otro sitio como este, ¿por qué no lo vincularon?

También podríamos usar BLAT para buscar una secuencia idealizada de repeticiones perfectas. Una vez más, el único hit que incluye tanto TTAGGG como CCCTAA está en esta ubicación exacta en el cromosoma 2.

Como era de esperar, encontramos secuencias de repetición de TTAGGG, pero lo que hace que este sitio de fusión sea único es que esas repeticiones son seguidas por la repetición de CCCTAA, que no se encuentra en ningún otro lugar de nuestro genoma de más de 3 mil millones de pares de bases.

Piense en eso por un momento. ¡Una secuencia con una firma tan única como esta, encontrada en el lugar exacto donde los científicos esperan encontrarla!

No se encontró evidencia de sintenía con chimpancé para el supuesto sitio de fusión. La secuencia del sitio de fusión del núcleo de 798 bases no se alinea con sus regiones teloméricas ortólogas predichas en el genoma del chimpancé en los cromosomas 2A y 2B.

En primer lugar, esta afirmación ni siquiera tiene sentido. Las 798 bases de las que habla son solo las repeticiones teloméricas. Si son repeticiones teloméricas, se encontrarán en los telómeros de los cromosomas 2A y 2B. ¿Quizás cometió un error aquí y estaba hablando de la región más amplia que rodea este sitio de fusión?

Es cierto que hay una falta de sintonía en la región más amplia que la rodea.

Esto se entendió bien con la secuenciación del genoma del gorila. Se publicó un artículo que explica cómo sucedió esto en 2012. Si lo prefiere, aquí está la explicación del profano con diagramas.

Las consultas contra el genoma del chimpancé con las secuencias alfoides humanas encontradas en el supuesto sitio críptico del centrómero en el 2qfus humano no produjeron resultados homólogos utilizando dos algoritmos diferentes (BLAT y BLASTN).

Esto tampoco es cierto. ¿De dónde saca esta tontería? He descargado las secuencias alfoides del centrómero difunto en el cromosoma 2 humano y he usado BLAT (contra el chimpancé, febrero de 2011) para encontrar sus homólogos en el chimpancé. Como era de esperar, están exactamente donde esperamos encontrarlos en el cromosoma 2B del chimpancé, donde hay un centrómero funcional .

Piense en eso por un momento. Las mismas secuencias que forman un centrómero en funcionamiento en el cromosoma 2B del chimpancé se encuentran exactamente donde esperamos encontrarlas en un centrómero inactivo en el cromosoma 2 humano.

Estoy ocupado construyendo un artículo detallado sobre esto. Actualizaré esta publicación para proporcionar un enlace a eso.

Las secuencias alfoides en el supuesto sitio del centrómero críptico son diversas, forman tres subgrupos separados en los análisis de alineación y no se agrupan con elementos alfoides centroméricos humanos funcionales conocidos".

No puedo comentar sobre la primera afirmación, pero parece irrelevante de todos modos. Puedo decirles que estas secuencias alfoides ocurren con frecuencia en los centrómeros en todo el genoma humano desde X hasta 22. Más importante aún, aparecen casi exclusivamente en los centrómeros. Por ejemplo, el alfoide 2 aparece en los centrómeros de los siguientes cromosomas: 21, 9 (dos veces), 11 (dos veces), 20 (dos veces), 7 (3x), 22 (5x), 16, 14, 15, 5.

Aparece una vez en un lugar inesperado en el cromosoma 9 donde no hay un centrómero, pero esa ubicación exacta es rica en otras secuencias alfoides que sugieren que también es un centrómero difunto (o tal vez fue duplicado de otro centrómero).

Esto también se tratará en ese artículo detallado que mencioné.

editar (2 de octubre de 2015):

Prometí hacer un seguimiento de esta publicación con un artículo detallado sobre el centrómero fósil en el cromosoma 2. Lo he hecho ahora (un año y un poco después). Puede encontrar la información que he recopilado sobre el centrómero aquí .

Si uno mira el mapa de secuencias en detalle, en el punto de fusión encontramos secuencias de telómeros y pretelómeros. Y lo que es particularmente convincente es que estos grupos principales ocurren en el orden correcto. Es decir, primero ves una secuencia previa a los telómeros, luego una secuencia de telómeros. Luego vemos los telómeros invertidos y los pretelómeros invertidos después de eso. Esto es exactamente lo que se predeciría para una fusión cromosómica. Sí, uno puede objetar (como lo hace Tomkins) que dentro de un grupo en particular las secuencias no "se ven exactamente como deberían". Pero esto sería consistente con las ideas propuestas aquí. ¡Que estas secuencias DEBEN haber sufrido una mutación significativa para que se produzca la fusión! Y luego, por supuesto, uno esperaría que las mutaciones continuaran después del evento de fusión como parte de la evolución normal.