Los reordenamientos cromosómicos pueden transmitirse con cierta facilidad a la descendencia

La mayoría de las células que se multiplican en un organismo lo hacen a través de un proceso celular denominado mitosis. De este modo el organismo crece y se desarrolla. Sin embargo, las células que van a formar los gametos (que son las células encargadas del proceso de reproducción) desarrollan otro tipo distinto de división celular denominado meiosis. Durante esta división los cromosomas procedentes de la madre y los procedentes del padre se asocian íntimamente por parejas, intercambian parte de su información genética y posteriormente se separan en las células hijas. Estos tres fenómenos se conocen como sinapsis, recombinación y segregación de los cromosomas homólogos.

Los errores producidos durante la meiosis pueden tener consecuencias muy severas sobre el proceso de formación de los gametos y, por tanto, sobre la fertilidad de los individuos. Las células tienen varios mecanismos que controlan la progresión de la meiosis y que aseguran que los fenómenos de sinapsis, recombinación y segregación cromosómica ocurran de manera correcta. Si se detectan fallos, las células ponen en marcha mecanismos que inducen su propia eliminación. La existencia de estos mecanismos de control es fundamental para mantener el éxito reproductivo de las especies y puede suponer una importante barrera reproductiva entre especies diferentes e incluso entre poblaciones de la misma especie que se diferencian en el número de cromosomas que poseen sus células. Del mismo modo puede suponer una fuerte barrera a la transmisión de reordenamientos cromosómicos que de manera espontánea ocurren en muchos individuos.

Investigadores del Departamento de Biología de la Universidad Autónoma de Madrid, en colaboración con el Programa de Genética Humana de la Universidad de Chile y el Departamento de Biología del Desarrollo de la Universidad de Pavía, están llevando a cabo estudios relacionados con la forma en que los mecanismos de control de la meiosis pueden resultar en una barrera para la reproducción. Para ello están estudiando estos mecanismos de control en diferentes individuos de la misma especie en la que se han producido reordenamientos cromosómicos tales como fusiones cromosómicas.

En un trabajo recientemente publicado en PLoS Genetics, estos investigadores han revelado que los mecanismos de control de la división meiótica no son capaces de detener la progresión de células con determinados errores en el proceso de sinapsis de los cromosomas homólogos. En dicho estudio, ratones normales, que poseen 40 cromosomas en sus células, fueron cruzados con otros ratones que tenían únicamente 26 cromosomas, ya que algunos cromosomas se habían fusionado entre sí. La progenie obtenida mostraba una fertilidad reducida, pero era capaz de producir gametos viables y generar descendencia. Los análisis realizados han demostrado que en estos individuos se producen graves errores en el proceso de sinapsis cromosómica. Sin embargo, aun cuando los mecanismos de control de la sinapsis estaban activos, estos no producían una eliminación de las células defectuosas.

Estos resultados indican que el control del proceso de formación de los gametos puede no ser tan severo como cabría esperar. En este contexto, se permitiría la formación de gametos en individuos que presentan diferentes tipos de reordenamientos cromosómicos, facilitando que dichos reordenamientos se transmitan a la descendencia. Desde el punto de vista evolutivo, este fenómeno permitiría interpretar cómo los cambios cromosómicos, que son uno de los principales fenómenos asociados con los procesos de especiación, se transmiten en las poblaciones naturales.