martes, 25 de mayo de 2021

¿Pero qué es esto de la kleptogénesis?

 

Fire Salamander by faithandfreedom | Cartoon lizard, Dog design art, Animal  drawings

Los biólogos han acuñado el término kleptones (que viene de la palabra griega para ladrón) para referirse a las especies que necesitan aparearse en cada generación con miembros del otro sexo de especies diferentes pero estrechamente relacionadas con ellas. Los kleptones, con mucha frecuencia, son especies o líneas unisexuales que se originaron por hibridación. el concepto es relativamente reciente.

Es el caso de estas salamandras, como ya he contado. Los herpetólogos señalan que pueden reproducirse por ginogénesis, hibridogénesis y un interesante método descubierto en ellas y que recibió el sugerente nombre de kleptogénesis (no confundir con kleptones).

En todos estos sistemas, la hembra tiene que aparearse para que se desarrollen los huevos. 

- En la ginogénesis, el material genético del macho es totalmente descartado de los embriones. El óvulo "activado" comienza a dividirse para generar las hijas que son clones genéticos de la madre. Entre las salamandras se da la posibilidad de duplicar el material genético de la célula huevo por una endomitósis previa a la meiósis, de modo que el óvulo (también lo pueden hacer los machos con los espermatozoides) llevan todos los juegos cromosómicos de la madre.

- En la hibridogénesis, los óvulos llevan únicamente la carga cromosómica de la madre, e incorporan la del padre, en cada generación. 

- En la kleptogénesis, los óvulos incorporan el juego haploide cromosómico que les aporta el padre, incrementando, manteniendo o incluso disminuyendo el número cromosómico.

En la imagen se ilustra la forma en que se ha entendido tradicionalmente estas formas de reproducción:

Figure 1. Variations on parthenogenesis. (a) Schematic representations of forms of non-meiotic reproduction. Starting genomes in this illustration are shown as maternal diploid (AB) or triploid (ABB) and paternal diploid (MM). True parthenogenesis does not require any intervention by sperm; diploid oocytes develop directly into diploid offspring of identical genotype to the mother. Hybridogenesis and gynogenesis involve the intervention of sperm. In hybridogenesis, a haploid oocyte is produced without meiosis and is fertilized by a sperm, which contributes its genome (M) to the offspring. However, the M genome is lost when oocytes are produced in the next generation, so the oocyte always contains an unchanged maternal genome. In gynogenesis, stimulation by sperm is required for the oocyte to develop into an embryo, but the sperm does not contribute any of its genetic material to the offspring. (b) Ways in which paternal DNA can leak into gynogens. From left to right: small pieces of chromosomes from the sperm can be retained in the oocyte as microchromosomes (); a full sperm M haploid genome can be added, leading to polyploidization; all or part of a maternal genome can be replaced by the sperm M genome (kleptogenesis).

Y así lo tenía yo... hasta que me dí cuenta de que estamos hablando de animales poliploides, que pueden tener 3, 4, y hasta cinco juegos de cromosomas.

 En realidad, el esquema que mejor ilustra estos tipos de reproducción en especies triploides es este, mucho más complejo y laberíntico:

Figure 1. 

En la imagen, las letras coloreadas indican cromosomas que supuestamente no se entrecruzan, no comparten genes durante la meiósis. No quiero liar demasiado la cosa, pero el trabajo es de 2011, y en 2013 Jim Bogart, una persona que lleva décadas investigando a las Ambystoma unisexuales publicó que había encontrado datos que demostraban que sí puede haber sobrecruzamiento cromosómico en estas salamandras, de modo que el tema de la negrita y los colores me parece de poca importancia aquí. La llamada "unnamed form of hybridogenesis" está descrita en ranas y peces teleósteos, al igual que la "hibridogénesis meiótica".

Teniendo en cuenta que una especie triploide puede tener dos genomas haploides paternos diferentes... ¿cómo distingues entre que esa especie se deshaga sistemáticamente de un genoma paterno, o lo haga eventualmente? Los límites teóricos de la hibridogénesis y la kleptogénesis se deshacen, que es a donde quería llegar. El ponerle un nombre a algo, no hace que se haya explicado ese algo, ni que cuando se tiene en cuenta información nueva se mantenga la explicación que se daba.

Las hipótesis sobre cómo se reproducen estas salamandras se muestran en este recuadro:

ginogino 

Una hembra triploide podría duplicar sus cromosomas por una división endomitótica previa a la meiósis, seguida por una meiósis. Los óvulos por tanto tendrían el mismo número de cromosomas que la madre, y tras aparearse con un macho, las hijas podrían, o no, incorporar el genoma paterno. Por otro lado, se puede dar una meiosis sin previa duplicación de cromosomas, no me explico cómo puede apañarse un animal triploide para hacerlo, y los óvulos habrían sufrido una disminución del número cromosómico.

Pero recuerdo que es una hipótesis que falta por confirmar experimentalmente. Sí se sabe que es posible que se dé una endomitósis que conduzca a la duplicación del genoma en las salamandras. El problema está en los puntos de eliminación de genoma en las hembras poliploides, no está claro si es previa o posterior a la meiósis, para formar el óvulo, o si además es también posible en el propio cigoto. Es muy difícil experimentar con estas salamandras es que raramente logran poner huevos fértiles en el laboratorio (aunque según los trabajos de Bogart, alguna vez lo han logrado).

La eliminación de uno de los genomas haploides maternos ocurre, pero es relativamente rara, según los estudios de Bogart. Sin embago, en la historia evolutiva de estas salamandras sí ha tenido una enorme importancia, de hecho todas estas hembras portan un genoma mitocondrial que guarda semejanza el de la especie Ambystoma Barbouri a pesar de que son muy pocas, dentro del complejo Ambystoma, las que tienen cromosomas nucleares de A. Barbouri, y se debe a cruzamientos recientes.


Será un poco pesado y frustrante, pero da una idea de cómo avanza la biología, en zigzag, dando grandes saltos hacia atrás muchas veces, según se van recopilando datos. De momento no sabemos bien lo que es la kleptogénesis, y podría hasta resultar que es una conjunción de otras formas de reproducción que reciben otros nombres en otras especies.

domingo, 23 de mayo de 2021

Sobre las fabulaciones de Fray Bartolomé de las Casas

 Es un personaje histórico que suscita posiciones encontradas, unos lo consideran un santo, otros un demagogo. A mi personalmente me da muchísima pereza porque es el ejemplo vivo (aunque muerto) de cómo NO se hace una investigación, es un tipo que sirvió mucho más como político (y de hecho se favoreció personalmente de sus actuaciones) que como investigador. Por mi personalidad, rechazo los escritos que usan la metáfora y la exageración como pretensión de la realidad. 

Ahí va una retahíla de fallos, mentiras y medias verdades del fraile. Yo nunca lo usaría como referencia histórica, pero se debe más a mi forma de ser, no me gustan estos métodos.

Mentiras y exageraciones del fray:

 El retrato en plan visionario místico ya nos dice mucho sobre que estamos ante una personalidad que difícilmente va a molestarse mucho en documentar la realidad con fidelidad, es más bien alguien de meterse en sus discursos mentales y dejarse llevar por los mismos al infinito y más allá.

El asunto es que si el libro escrito por el fraile

se ha usado como unidad de medida de las atrocidades, algunas reales y otras imaginarias, cometidas en el primer siglo transcurrido desde 1492, el periodo que se puede llamar conquista e inicio de la colonización/hispanización (en el que se fundaron casi 700 ciudades, por eso hablo claramente de un proceso que va más allá de una conquista), lo suyo, y lo justo, es señalar nítida y precisamente cuáles fueron las ideas erróneas introducidas por el señor de las Casas. Que fueron muchísimas.

Para comenzar se ha tomado literalmente su fórmula expresiva "yo vide" en sentido literal. De las Casas, por tiempo y espacio no pudo ver, presenciar ni tener documentación fehaciente clara de todo lo que narra.

Pero como impreciones e imposibilidades son de especial interés estas:

  • El número de nativos muertos a manos de los españoles. Ofrece diferentes cifras, pero cifras realmente llamativas. comienza por decir que son 12 millones, de ahí pasa a hablar de 15 millones y finalmente decide duplicar la cantidad inicial, dejándolo en 24 millones. Resulta muy interesante sacar la cuenta de cuántos nativos tendría que haber matado cada español que atravesó el Atlántico por sus propias manos, mientras sacaba tiempo para realizar otras actividades tales como formar familias o participar de alguna forma de la construcción de esas 700 ciudades. De acuerdo con esta web
  • , son unos mil al año, por cada uno de los españoles que estaban ahí en esas fechas (que realmente eran muy pocos):

conformándonos con los 15.000.000, los españoles deberían haber matado 375.000 indios por año, es decir bastante más de 1.000 diarios y sin descansar ni un día

Esto recuerda más a una película de los Vengadores que a la vida real. Tan solo Thanos sería capaz de superarlos.

  • Otro asunto curioso, que se recoge en la misma web[1] es el de la destrucción de la ciudad de Guatemala en 1541, producida por el rompimien­to eruptivo del lago volcánico que la dominaba, y que Las Casas atribuye a la acción de "tres diluvios".
  • Y no hay que olvidar que el fraile también tenía sus ambiciones personales, como cuando inflándose a sí mismo deseó ser llamado no solo "procurador de indios" sino "protector universal de todos los indios". Ni hay que dejar de mencionar que también logró vivir muy holgadamente de lo que él criticaba, el dinero generado en América:

De las Casas, que había sentado como tesis principal que todo dinero proveniente de Indias era un robo a los indios y que aceptar dinero robado obliga en conciencia a "reparar in solidum", no vaciló cuando debió ser remunerado con ese "dinero sucio". En efecto, en 1516 recibió 100 pesos oro anua­les como procurador de indios; como obispo, en 1524, 500.000 maravedíes anuales; en 1551, cuando renunció al obispado, se le fijó una pensión de 300.000 maravedíes, renta que en 1563 se le aumen­tó a 350.000 maravedíes… ¡nunca discutió por el origen de esa paga!

A la vista de esto, queda claro que las crónicas del fraile tuvieron más valor como elemento propagandístico, con diferentes fines (puede decirse que favoreció a los nativos, a los propagandistas contra el imperio español y a si mismo, y es difícil decidir en cuáles de estos tres fines fue más exitoso), que como documento histórico.

Un dato curioso, y dardo venenoso muy bien lanzado -a la vez-, fue que la primera traducción de la obra del fraile al inglés incluyó grabados de Hugo de Bry, en los que se veían escenas espeluznantes imaginadas por el ilustrador. Lo más interesante es que aparecen varias referencias al canibalismo de los españoles, a pesar de que estos tomaban el canibalismo como signo total de depravación -espero que todos podamos entender por qué- y que se tropezaron con el mismo tanto en La Española como en tierras mexicanas. Siempre me ha llamado la atención que se acusara a los españoles de canibalismo al mismo tiempo que no se consideraba una atrocidad el canibalismo de los nativos.

Notas al pie



sábado, 22 de mayo de 2021

Socorro, todavía más salamandras

 Pero esta vez solo en dibujo

sábado, 15 de mayo de 2021

Especies formadas solo por machos

 Un pequeño descanso de las salamandras, mientras intento organizar la documentación, y nos vamos a ver más especies unisexuales... pero de machos.

domingo, 9 de mayo de 2021

Las salamandras unisexuales del complejo Ambystoma. Jamás había visto animales que pudieran variar los cromosomas de sus hijos de esta forma

 De nuevo visito mi tema fetiche, las salamandras unisexuales del género Ambystoma. He consultado mucha bibliografía, y como ya me podía esperar -mira que parece que nací ayer - el asunto es enrevesado, hay muchas contradicciones entre artículos científicos, giros en la interpretación de los datos y ciertas cosas que se han dejado a la imaginación del lector-.

En un principio quería hacer un post largo sobre lo que se sabe acerca de estas artistas del trueque de cromosomas, pero al ir juntando material me di cuenta de que era excesivamente largo y que se iba por demasiado vericuetos que no tenían mucho que ver entre sí, por ello he decidido escribir varios posts más o menos monotemáticos y monomaniáticos. ¡Marditas salamandras! (:D)

En esta serie de posts intento hacer un repaso minucioso, una labor de hormiguita, de lo que se sabe sobre estas salamandras. 

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Sex in unisexual salamanders: discovery of a new sperm donor with ancient  affinities | Heredity

 Las dos de arriba son salamandras híbridas unisexuales y la de abajo es una salamandra bisexual de la especie A. Laterale. Fuente de la foto

 

viernes, 7 de mayo de 2021

¿Qué sucede con el (popularmente conocido como) "Dogma Central de la Biología molecular" con los virus y los priones?

 Otra entrada reciclada. Creo que a día de hoy la refinaría un poco más, es bastante interesante ver cómo se complican las cosas cuando te fijas en los detalles, aunque en biología las cosas se descubren en cualquier orden y las teorías se van adaptando a lo que se sabe; es decir, el triangulito del "Dogma Central" estaba bien dibujado en su día, otra cosa es cómo ha resistido el paso del tiempo. 

Ahora bien, usar lo que comenzó siendo una broma, la palabra "Dogma" para difundir este esquema es de tontos que no entienden cómo se perciben las cosas fuera de los despachos universitarios. La palabrita ha generado mucha atención, mucha inacción, mucha crítica mal dirigida y sigue confundiendo a día de hoy.

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Con los retrovirus se pintan más flechas. Con los priones podemos hacer un esquema nuevo.

Con el dogma…pues que tiene muy mal nombre, en realidad es una hipótesis que fijó un meme muy interesante en su tiempo (me pregunto por qué no se estampará en camisetas como lo de E=mc2 y tantos otros, seguro que se vendía un montón) pero que deberíamos entender que en biología molecular todo es más complejo de lo que se planteó en la segunda década del siglo XX.

El dogma -palabra muy mal elegida- es de 1958, y se reimprimió en Nature en 1970…muy poco tiempo antes de que se conociera que los retrovirus pueden sintetizar ADN usando como molde ARN (una flecha adicional). Posteriormente se supo que se puede obtener proteína directamente del ADN, sin ARN, in vitro usando los ribosomas para leer el ADN (otra flecha adicional). Y de los ribozimas, ARN con capacidad de duplicarse a si mismo (otra flecha más)

La cosa se nos queda así, las flechas en línea discontínua son las adiciones a la hipótesis conocida con el pretencioso nombre de Dogma Central.

¿Y los priones?, pues verás, las proteínas (hasta donde hemos llegado a conocer) no son capaces de generar proteínas, lo que sí que pueden hacer es transformar proteínas normales en proteínas infecciosas que invadan las células y repitan el proceso.


La cosa va así, en muchos organismos las proteínas priónicas son glicoproteínas normales que pueden cumplir determinadas funciones muy deseables para el organismo (algunos experimentos han demostrado que tienen un papel activo en el correcto desarrollo neuronal, y también se han relacionado los priones con proteínas de transducción de señales, la adhesión celular y la regulación y distribución de los receptores de acetilcolina

). El problema es que una transformación en su estructura secundaria (ed decir su plegamiento tridimensional) las puede convertir en proteínas priónicas patogénicas, lo que se suele conocer como priones. Estos priones son los que pueden infectar células y transformar a su vez la estructuras de proteínas priónicas “buenas” en infecciosas. Sobre cómo lo hacen, todavía estamos en el campo de la hipótesis, el caso es que lo hacen.

Esto es realmente asombroso, pero al no generar proteínas a partir de proteínas sino transformarlas, deberíamos hacer un nuevo esquema en el que las líneas no impliquen generación sino transformación.


Ahora bien, hay más procesos ligados al control de la generación de ADN, ARN y proteínas que no están recogidos en el Dogma, como las modificaciones post-transcripcionales de proteínas por determinados enzimas, las inteínas (Intein - Wikipedia

), la epigenética capaz de provocar que el mismo gen sintetice diferentes proteínas en células de diferentes órganos de tu cuerpo -entre muchas, muchas cosas más-, y en proceso de fuertes discusiones pero lo suficientemente sólidas para no pasarlas por alto, las objecciones al dogma puestas por James Shapiro y agrupadas con la denominación “Ingeniería Genética Narural” (Natural genetic engineering - Wikipedia

, incluye a la epigenética pero esta última me parece tan importante que la he sacado fuera).

Si quieres saber algo más, dentro de Quora te recomiendo esto: