Evolución (proceso): ¿Cómo se reutilizan los genes latentes o no codificantes para satisfacer las necesidades funcionales de un organismo?

Answer 1

No está seguro de lo que quiere decir con un gen inactivo, pero una vez que un gen pierde su función, tiende a decaer rápidamente (en términos evolutivos) a un pseudogen y muy rara vez desarrolla una nueva función: la biología prefiere hacer cosas nuevas que reutilizar algo roto. Originalmente diseñado para algún otro propósito.

La mayoría de los genes tienen múltiples funciones, por lo que las nuevas ‘necesidades’ de un organismo a menudo provienen de agregar funciones a un gen existente, o duplicar un gen y desarrollar una función variante (“neofuncionalización”).

Los genes no codificantes son una historia diferente. Muchos genes “no codificantes” codifican ARN funcionales en lugar de proteínas, por lo que no están inactivos. Hay algunos genes que no tienen un progenitor evolutivo obvio (no tienen una similitud de secuencia con ningún gen en ninguna especie) y estos pueden provenir de una mutación esporádica para crear un promotor en una región no codificante y, por casualidad, hacer un ARN o una proteína con cierta parcialidad. Función que luego puede estar sujeta a selección evolutiva.

Answer 2

Que yo sepa como estudiante de pregrado, puedes estar pensando en el epigenoma. Este es un “plano” secundario donde los genes de codificación no son tanto una preocupación sino las diversas expresiones de los genes.

Hay varias formas en que funciona el epigenoma, siendo la metilación el ejemplo más común. Cuando la secuencia de un gen en el ADN está influenciada por la metilación para decirlo simplemente, cada vez está más disponible para que la ADN polimerasa acceda a la región y transcriba los genes de la misma. Un gen recesivo puede estar inactivo simplemente porque nunca se accedió a él en primer lugar. Esto se está simplificando a gran escala, pero las repeticiones son enormes. Investigadores nórdicos que estudian relatos detallados de aldeas han descubierto que los cambios epigenéticos basados ​​en factores como la hambruna pueden saltar una generación e influir en todo, desde la vida hasta la altura.

Esta es también la razón por la que el cromosoma X adicional para mujeres no siempre se “apaga” o se destruye. Los gatos calicos obtienen su coloración de ambos cromosomas que se expresan. Nosotros también lo hacemos demasiado bien, en algunos casos nos convertimos en desórdenes.

Para concluir, el epigenoma no se comprende completamente, pero puede suprimir genes como los genes de supresión de tumores o expresar genes como un cromosoma X adicional para las mujeres. Los términos clave son “expresión de control”.

Answer 3

Wikipedia en realidad tiene un artículo bastante decente que responde a esta pregunta. Aquí está: Evolución por duplicación de genes.

Hay una serie de modelos competidores (no exclusivos) sobre la evolución molecular por duplicación de genes. Una cosa a tener en cuenta es que, si bien los genes pueden adquirir una función completamente nueva y ser adaptables (por ejemplo, bajo la innovación, amplificación, divergencia, modelo IAD), se pueden obtener resultados similares en un modelo más neutral (por ejemplo, duplicación, degeneración, complementación, Modelo DDC).

Preservación de genes duplicados por mutaciones complementarias y degenerativas