La esencialidad genética es una propiedad cuantitativa vinculada a la evolutividad celular

Área de la Ciencia:

• La genética
• Biología evolutiva
• Biología de sistemas

Sus antecedentes:

• La esencialidad del gen se define tradicionalmente por la viabilidad celular tras la deleción del gen.
• Esta definición pasa por alto la capacidad de las células para adaptarse y evolucionar en respuesta a los cambios genéticos.
• La comprensión de la evolución adaptativa es crucial para una visión integral de la función génica.

Objetivo del estudio:

• Evaluar cuantitativamente la evolutividad de los genes esenciales en Saccharomyces cerevisiae.
• Investigar los mecanismos subyacentes a la adaptación a las deleciones genéticas esenciales.
• Proponer un concepto redefinido de la esencialidad genética que incorpore la evolución.

Principales métodos:

• Realizó una prueba genética rigurosa para evaluar la supervivencia después de la eliminación de ~ 1,000 genes esenciales en la levadura.
• Se analizaron las cepas mutantes evolucionadas para mutaciones adaptativas y cambios ploídicos.
• Cuantificó el gradiente de la esencialidad y la evolutividad del genoma.

Principales resultados:

• Aproximadamente el 9% de las deleciones genéticas esenciales fueron superadas por la evolución adaptativa.
• Identificó un gradiente en todo el genoma, lo que indica diferentes niveles de evolutividad genética.
• Se observaron cambios en la ploidía prevalente, incluida la aneuploidía adaptativa en los mutantes de la nucleoporina.

Conclusiones:

• La esencialidad genética no es absoluta y puede ser influenciada por la evolución adaptativa.
• Una redefinición cuantitativa de la esencialidad genética debe integrar tanto la viabilidad como la evolutividad.
• Esta comprensión revisada puede ayudar a seleccionar objetivos terapéuticos con un riesgo reducido de aparición de resistencia.