En algún momento entre hace 5 millones y 13 millones de años, tanto el maíz como la soja experimentaron duplicaciones del genoma, pero los científicos de la Universidad de Purdue creen que sucedieron de maneras muy diferentes.

Damon Lisch, profesor asociado del Departamento de Botánica y Fitopatología, y Jianxin Ma, profesor del Departamento de Agronomía, estudió la evolución de los genomas de estas importantes plantas de cultivo. Querían comprender las formas en que los genomas se duplican, creando múltiples copias de genes, y cómo esos genomas cambian con el tiempo.

En maíz, Lisch y Ma creen que la duplicación ocurrió cuando dos especies de césped con genomas similares se cruzaron, como primos lejanos. El genoma de una planta era dominante, y con el tiempo perdió copias redundantes de genes a un ritmo mucho menor que el otro.

"No necesitas dos copias de todo, "Dijo Lisch." Y hay muchos ejemplos de diferencias en la pérdida de genes redundantes cuando la duplicación del genoma completo resulta de cruces entre especies relacionadas ".

Lisch y Ma, cuyos hallazgos fueron publicados en la revista La célula vegetal , sugieren que esas diferencias surgieron de diferencias en el número y distribución de transposones en los dos genomas cuando se combinaron por primera vez.

Transposones, o los llamados "genes saltarines, "se mueven alrededor del ADN y amenazan con alterar o dañar otros genes. La planta se defiende contra esos transposones al apagar su actividad, a veces reduciendo el nivel de expresión de los genes que los rodean. Lisch y Ma dijeron que los genes perdidos en el maíz tienden a ser del mismo subgenoma y exhiben diferencias en ambos transposones junto a los genes y los niveles de expresión de esos genes.

"Si eres un gen y tienes un transposón cerca que se ha desactivado, que también puede rechazar el gen, "Dijo Lisch." Hay una ventaja en rechazar los transposones, pero también hay un costo. Los datos del maíz sugieren que uno de los dos genomas que se combinaron para formar el genoma del maíz estaba pagando más costos. Debido a esto, los genes de este genoma se expresan a un nivel más bajo y es más probable que se pierdan con el tiempo ".

Soja sin embargo, han perdido genes de ambos genomas aproximadamente al mismo ritmo.

"Eso sugiere que cuando los dos genomas que se unieron para formar el genoma de la soja, eran básicamente idénticos, "Dijo Lisch.

Los hallazgos de los autores sugieren que la duplicación del genoma de la soja no provino de un cruce de parientes lejanos, pero del propio genoma de la planta duplicando espontáneamente.

Comprender el papel que juegan los transposones en la evolución de los genomas puede ayudar a los científicos a comprender cómo las plantas hacen concesiones dentro de esos genomas.

"Esto proporciona información sobre cómo han cambiado los genomas duplicados y cómo esos cambios pueden haber afectado el fenotipo de la planta tal como la observamos hoy". "Ma dijo." Esto puede facilitar los descubrimientos en las redes de genes a medida que analizamos rasgos de importancia agronómica ".