El origen del tamaño y la estructura del genoma aviar en dinosaurios no aviares

Área de la Ciencia:

• Biología evolutiva Biología evolutiva.
• La paleogenómica es la paleogenómica.
• La genómica comparada es una genómica comparada.

Sus antecedentes:

• Los genomas de las aves son notablemente pequeños y aerodinámicos en comparación con otros amniotas, con menos elementos de ADN repetitivos y no codificantes.
• Se supone que este genoma simplificado es una adaptación para el vuelo, reduciendo los costos metabólicos asociados con grandes tamaños de genoma y células.
• El estudio de la evolución del genoma es un desafío debido a la escasez de datos genómicos de especies extintas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los orígenes evolutivos del pequeño tamaño del genoma aviar.
• Para estimar el tamaño del genoma de los dinosaurios extintos, incluidas las aves extintas, utilizando un nuevo método comparativo.
• Determinar cuándo se produjo la reducción en el ADN repetitivo, característica de los genomas aviares, en la evolución de los dinosaurios.

Principales métodos:

• Utilizó un nuevo método comparativo bayesiano para correlacionar el tamaño de las células óseas con el tamaño del genoma en vertebrados existentes.
• Aplicó esta relación establecida para estimar el tamaño del genoma de 31 especies extintas de dinosaurios.
• Se analizaron datos genómicos comparativos para estimar la proporción de elementos móviles intercalados en todo el genoma en linajes de dinosaurios extintos.

Principales resultados:

• El estudio estima que los pequeños genomas, típicos de las adaptaciones de vuelo de las aves, evolucionaron en el linaje de dinosaurios saurísquios hace entre 230 y 250 millones de años, anteriores a las primeras aves.
• Se infiere que los dinosaurios ornitisquios poseían genomas significativamente más grandes, lo que probablemente representa la condición ancestral de los Dinosauria.
• El ADN repetitivo (elementos móviles intercalados) constituía una fracción más pequeña (5-12%) del genoma total en los dinosaurios saurisquios en comparación con los dinosaurios ornitisquios (7-19%), lo que indica una actividad reducida en los primeros.

Conclusiones:

• La racionalización genómica asociada con el vuelo aviar se originó en dinosaurios saurisquios no aviares, mucho antes de la evolución de las aves.
• Este hallazgo agrega características genómicas a una creciente lista de rasgos, como plumas y sistemas respiratorios avanzados, que evolucionaron en dinosaurios no aviares.
• La actividad reducida de los elementos repetitivos en los saurísquios representa un paso evolutivo significativo hacia el genoma aviar compacto.