¿Qué es una secuencia conservada y cuál es su importancia en la biología evolutiva?

En este artículo exploraremos el concepto de secuencia conservada, su localización en las moléculas biológicas y su relevancia para comprender la evolución de los organismos vivos.

¿Qué es exactamente una secuencia conservada en la biología molecular?

Las secuencias conservadas son aquellas similitudes o identidades en las secuencias biológicas que pueden encontrarse en ácidos nucleicos como el ADN y el ARN, en cadenas de proteínas o en carbohidratos poliméricos. Estas secuencias pueden aparecer tanto en múltiples especies de organismos distintos, recibiendo el nombre de secuencias ortólogas, como dentro de diferentes moléculas producidas por un mismo organismo, conocidas como secuencias parálogas.

¿Cómo influye la evolución en la conservación cruzada entre especies?

Cuando se observa una conservación cruzada entre diversas especies, esto indica que una secuencia particular ha sido mantenida de manera estable por la presión evolutiva a lo largo del tiempo, a pesar del proceso de especiación. Como consecuencia directa de este fenómeno, al analizar un árbol filogenético se advierte que cuanto más frecuentemente aparece una región en particular a través de diferentes linajes, mayor es el grado de conservación que posee dicha región dentro de las especies estudiadas.

Por qué una mutación en una región altamente conservada suele ser no viable?

Dado que la información genética contenida en las secuencias biológicas se transmite de padres a progenie a través de los genes, la presencia de una secuencia conservada implica la existencia subyacente de un gen conservado. Debido a esta estabilidad funcional, se acepta ampliamente que cualquier mutación que ocurra en una región considerada altamente conservada conduce por lo general a una forma de vida no viable, o bien a un organismo que resulta eliminado de la población a través de los mecanismos de selección natural.

Cuáles son ejemplos claros de regiones altamente conservadas en los seres vivos?

Entre los ejemplos más destacados y estudiados de secuencias altamente conservadas se encuentran los sitios activos de las enzimas y los lugares específicos de acoplamiento de los receptores proteicos. Asimismo, la secuencia promotor conocida como caja TATA representa un ejemplo clásico de una región de ADN altamente conservada que se encuentra presente en la gran mayoría de los organismos eucariotas.

De qué manera contribuye el análisis comparativo a identificar elementos funcionales?

Las similitudes estructurales entre regiones y secuencias biológicas sirven como evidencia empírica directa de la conservación tanto estructural como funcional. Además, estos datos ponen de manifiesto las relaciones evolutivas existentes entre las diferentes moléculas. Por esta razón, el análisis comparativo se establece como el método primario fundamental mediante el cual los investigadores logran identificar los elementos funcionales críticos en los genomas.

Sources & Further Reading

Thompson JD, Gibson TJ, Plewniak F, Jeanmougin F, Higgins DG (1997). The ClustalX windows interface: flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools. Nucleic Acids Research, 25:4876-4882.