¿Cómo miden los científicos la tasa de mutación del genoma de un organismo?

Answer 1

Con las tecnologías de secuenciación de próxima generación, es / será posible comparar las mutaciones que ocurren “en tiempo real”, haciendo que el cálculo de la tasa sea solo una parte del trabajo de laboratorio. Pero esto todavía está en el futuro. Por ahora, las tasas de mutación se estiman de forma aproximada: el énfasis es aproximado, porque las tasas de mutación varían en el tiempo y la ubicación genómica.

En términos generales, existen dos formas tradicionales de medir las tasas de mutación, ambas indirectas y sujetas a incertidumbres.

• Comparación directa de mutantes en líneas replicadas, como lo hizo Drake (1991), por ejemplo. Existe un límite muy serio aquí, ya que esto solo se puede usar para las mutaciones que causan un cambio fenotípico o bioquímico detectable (por ejemplo, una enfermedad), por lo que es bastante rudimentario, pero hace el trabajo de datos básicos para un modelo. Cuando la secuenciación de la próxima generación se perfecciona y abarata, se usarán líneas replicadas para los datos sin procesar, como se muestra aquí.
• Hay métodos filogenéticos. Cuente las diferencias entre los genes ortólogos de dos especies, y la tasa de mutación de esos genes se puede calcular estimando cuándo se dividen las dos especies (fósiles y / o reloj molecular). Las incertidumbres y los sesgos aquí provienen de las estimaciones de tiempo de divergencia y del hecho de que cada conjunto de genes tendrá una tasa de mutación diferente.

Answer 2

Hay algunas formas de medir la tasa de mutación espontánea de un genoma

1) Experimentos de acumulación de mutaciones. Aumente una población de individuos (muy pequeña) durante un gran número de generaciones, de manera que no haya una selección efectiva, y ordene a los individuos al principio y después de que haya pasado un número conocido de generaciones. Cuente el número de mutaciones, divídalo por el número de generaciones y el tamaño del genoma y obtendrá la tasa de mutación por par de bases por generación. Esto tiene la ventaja de que normalmente pasa un gran número de generaciones en condiciones de acumulación de mutación y varias réplicas independientes, por lo que obtiene una muy buena estimación de la tasa de mutación.

2) La forma de la vieja escuela es usar un gen marcador, cuya mutación causa un cambio físico en el organismo portador. Por ejemplo, en una población de moscas de la fruta de ala recta, ¿con qué frecuencia ocurre la mutación espontánea del ala rizada? Este método se usó típicamente en lugar de la secuenciación para analizar las tasas de mutación en estudios de acumulación de mutaciones antes de que la secuenciación del genoma fuera barata y fácil.

3) el método moderno para los organismos que no son modelos u otros organismos que no pueden ejecutarse fácilmente a través de estudios de acumulación de mutaciones. Secuencia de un individuo y de sus dos padres. A partir de estos datos, puede averiguar qué mutaciones hay en la descendencia que no estaban en los padres, y así calcular la tasa de mutación. Debe hacer esto en cientos de tríos de padres / descendientes para obtener una buena estimación. Como beneficio adicional, también puede obtener estimaciones de tasa de recombinación a partir de estos datos.

Answer 3

Ellos comparan dos especies y notan las diferencias en el ADN, principalmente en secciones del gen que parecen no funcionales. Esto puede luego verificarse contra diferencias similares en especies o grupos más grandes cuya separación se conoce del registro fósil.

Hay un montón de conjeturas en él y muchas opiniones diferentes.

Answer 4

También hay métodos para inferir la tasa de mutación mediante la medición de la abundancia de proteínas relevantes y la actividad de las proteínas de reparación de ADN. La pregunta aquí es realmente demasiado amplia para ser abordada de manera efectiva.