Los pseudogenes son genes “muertos”, fósiles moleculares, frases de un pergamino que nadie lee desde hace millones de años.

Los pseudogenes sirven, entre otras cosas, para embrollar todas las investigaciones sobre el genoma, ya que son secuencias de ADN prácticamente idénticas a genes funcionales, pero que perdieron hace tiempo esta funcionalidad (por ejemplo, por mutaciones en las secuencias específicas que significan que lo que sigue es un gen, o por inserción o pérdida de bases, lo que altera totalmente la pauta de lectura del gen y crea un mensaje sin sentido).

Actualmente se conocen casi tantos pseudogenes como genes funcionales y seguramente su número será mayor que el de genes. Los pseudogenes serían la ingente chatarra generada a lo largo de miles de millones de años de evolución. Unos pocos pseudogenes se originaron por esas mutaciones incapacitantes: los genes simplemente dejaron de ser funcionales. La mayoría de los pseudogenes son sin embargo duplicados inútiles de los genes operativos. Estas copias pueden originarse por dos mecanismos. Uno de ellos es la duplicación: cuando la célula duplica su genoma entero antes de dividirse, una copia extra de un gen se inserta en otra ubicación (una de las dos copias sufre la mutación, pero queda la otra para realizar la función del gen). El otro mecanismo es la transcripción inversa. Un gen se transcribe normalmente en un ARN mensajero. La transcripción inversa es la formación del ADN original a partir del ARN mensajero. Este ADN se inserta de nuevo en el genoma, pero su secuencia puede no ser igual a la del gen original, porque el ARN mensajero final está libre de las secuencias no codificantes que suelen estar insertadas en la secuencia de los genes. Esto puede hacer que estos genes no sean funcionales.

Estos dos mecanismos constituyen factores muy importantes en la evolución de los genomas, que operan al margen de los procesos normales de mutación y selección natural. Hay algunas familias de genes que presentan un número muy elevado de pseudogenes correspondientes, sobre todo las de genes muy importantes y que se transcriben mucho, como los de las proteínas de los ribosomas. Estos genes originan muchos pseudogenes a partir de sus ARN mensajeros por transcripción inversa. Los pseudogenes son una biblioteca magnífica para estudiar la evolución de los organismos, ya que algunos constituyen reliquias de genes eliminados por la selección natural hace mucho tiempo. Otros son copias de un gen que ha seguido evolucionando y reflejan versiones antiguas de los genes. El problema es a veces distinguir los pseudogenes entre otras secuencias de ADN, ya que a lo largo de su dilatada historia pueden acumular tantas mutaciones que se vuelven irreconocibles. Por el momento sólo se están detectando los más recientes.

Ello es debido a que las secuencias de ADN que no cumplen una función no son conservadas por las fuerzas de la selección natural y evolucionan “a la deriva”, acumulando más y más mutaciones que no son eliminadas porque no afectan a la supervivencia de los organismos. En teoría, los pseudogenes deberían presentar tanta variación como otros segmentos de ADN que no poseen función.

En teoría, porque se observa que la tasa de variación en los pseudogenes es un poco menor que la esperada. Esto sugiere que algunos pseudogenes están desempeñando después de todo una función. No serían genes del todo muertos. Esto es posible porque no todos los genes ejercen su función traduciéndose a proteínas: algunos sólo producen diversas moléculas de ARN reguladoras de la actividad génica o de la traducción a proteínas. Ya se han descubierto al menos dos ejemplos de pseudogenes que operan de modo similar, en caracoles y ratones, y hay indicios de función en al menos dos docenas de pseudogenes (aunque esta función seguramente es muy distinta de la original). La evolución se sirve siempre de los elementos que tiene a mano y frecuentemente realiza chapuzas aprovechando antiguos desechos de genes (este fenómeno se observa también en el nuevo uso que a veces dan los organismos a órganos atrofiados).

Aparte de estos pseudogenes que se resisten a morir del todo y realizan funciones reguladoras, existen algunos ejemplos de pseudogenes que han resucitado: han sufrido nuevas mutaciones que los han vuelto otra vez capaces de codificar proteínas. Unas veces recobran la función original y otras ejercen una nueva, en el caso de que hayan sufrido alguna mutación durante su etapa silente y la proteína resultante sea algo distinta.

Un ejemplo fascinante de cómo los pseudogenes pueden enseñarnos cosas sobre eventos evolutivos del pasado remoto es el de la familia de los genes de los receptores olfatorios en mamíferos. Los humanos contamos con menos de 500 genes de receptores olfatorios, pero poseemos unos 300 pseudogenes de esta familia. Esto indica que hemos perdido la funcionalidad de esos 300 genes al depender cada vez menos de nuestro olfato. Esos 300 pseudogenes siguen siendo activos en roedores. Se ha podido correlacionar la pérdida de funcionalidad de estos genes en primates con respecto al resto de mamíferos con el gradual perfeccionamiento de la visión del color en primates. Otro ejemplo de los inesperados mecanismos de la evolución es la comparación del genoma del ratón y del ser humano. Aunque el 99% de nuestros genes tienen una versión correspondiente (lo que no significa que sea idéntica) en el ratón, el porcentaje de pseudogenes que coinciden es muy pequeño. Ello indica que, en los 75 millones de años transcurridos desde que nuestros linajes se separaron, han ocurrido eventos de retrotransposición (transcripción inversa más inserción en el genoma) diferentes. Los caminos de la evolución son mucho más complicados de lo que se había supuesto.

Otro desconcertante enigma es el hecho de que la mayoría de los genes de la mitocondria presenten su correspondiente versión como pseudogenes en el genoma del núcleo celular. La mayoría de los genes de las bacterias que acabaron formando las mitocondrias migraron de ellas al núcleo, que pasó a tener la mayor parte del control genético de estos orgánulos. Ya que estos genes también migraron al núcleo, ¿por qué no fueron activos allí? ¿Por qué no se desactivaron todos los genes de la mitocondria, con lo que todo el control hubiera pasado a manos del núcleo? Quizá una parte de la explicación estribe en el carácter “egoísta” de los organismos y de los genomas. En la naturaleza cada cual lucha por sus intereses y está dispuesto a cooperar con otros organismos si resulta beneficiado, pero hasta cierto límite. Dejar todo tu destino en manos de otro puede acabar siendo nefasto para ti.

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