Durante décadas, los genetistas han estado desconcertados por un extraño fenómeno:los genes en el genoma humano y de otros mamíferos a veces parecen cambiar de posición en comparación con sus aparentes contrapartes ancestrales. El dogma aceptado dentro de la biología evolutiva, que sostiene que el orden de los genes no cambia fácilmente de generación en generación, está en desacuerdo con la observación generalizada de que los grupos de genes se mezclan e invierten con más frecuencia de lo que se pensaba anteriormente.

Ahora, científicos dirigidos por el Instituto Wellcome Sanger y la Universidad de Ginebra creen haber descubierto el mecanismo responsable de este enigma, largamente buscado, que involucra grandes bucles de ADN que interactúan y conducen a intercambios genéticos que involucran regiones cromosómicas de millones de letras de largo. El estudio, publicado en Science Advances, resuelve gran parte de la confusión sobre la conservación de la síntesis de genes:la idea de que la disposición de los grupos de genes es relativamente consistente entre especies relacionadas a lo largo de la historia evolutiva.

Como se describe en el informe, estas inversiones genómicas ocurren a través de una maquinaria molecular, conocida como recombinación homóloga no alélica (NAHR), donde dos segmentos de ADN, no necesariamente en el mismo cromosoma, que comparten una identidad significativa, interactúan y conducen a rotura en los lugares coincidentes. El material genético de estas diferentes posiciones cromosómicas puede intercambiarse o revertirse tras dicha recombinación, cambiando así las orientaciones de grupos completos de genes dentro de los cromosomas.

"En los mamíferos, sabemos que los cromosomas vienen en variantes específicas masculinas y femeninas con diferentes historias evolutivas. Observamos una sorprendente acumulación de eventos NAHR, más frecuentes en comparación con los autosomas o incluso los cromosomas sexuales en otros vertebrados, en los cromosomas sexuales masculinos de numerosos organismos, desde ornitorrincos hasta ratones, pasando por bovinos, gatos, macacos, gibones, humanos y grandes simios", explica el Dr. Manuel Campos del Instituto Wellcome Sanger, autor principal de la investigación.

NAHR también puede ocurrir entre segmentos de ADN que se originan en el mismo locus duplicado en el mismo brazo cromosómico; Esto podría suceder, por ejemplo, después de eventos de duplicación de genes. También se ha propuesto la agrupación de genes, especialmente en los cromosomas sexuales, para ayudar a la regulación genética, por ejemplo, ya que los genes vecinos a menudo codifican proteínas que forman parte de las mismas vías moleculares o procesos biológicos.