En biología , co-adaptación es el proceso por el cual dos o más especies, genes o rasgos fenotípicos se someten a la adaptación como un par o grupo. Esto ocurre cuando dos o más características que interactúan se someten a selección natural juntas en respuesta a la misma presión selectiva o cuando las presiones selectivas alteran una característica y alteran consecutivamente la característica interactiva. Estas características interactivas solo son beneficiosas cuando están juntas, lo que a veces conduce a una mayor interdependencia. Coadaptación y coevolución, aunque similares en el proceso, no son iguales; la coadaptación se refiere a las interacciones entre dos unidades, mientras que la coevolución se refiere a su historia evolutiva. La coadaptación y sus ejemplos se ven a menudo como evidencia de la coevolución. [1]
A nivel genético, la coadaptación es la acumulación de genes que interactúan en el acervo genético de una población por selección. Las presiones de selección sobre uno de los genes afectarán a las proteínas que interactúan, después de lo cual se producen cambios compensatorios. [2] [1]
Las proteínas a menudo actúan en interacciones complejas con otras proteínas y las proteínas relacionadas funcionalmente a menudo muestran un camino evolutivo similar. [1] [3] Una posible explicación es la coadaptación. [1] Un ejemplo de esto es la interacción entre proteínas codificadas por ADN mitocondrial (ADNmt) y ADN nuclear (ADNn). El mtDNA tiene una mayor tasa de evolución / mutación que el nDNA, especialmente en regiones codificantes específicas. [2] [3] Sin embargo, para mantener la funcionalidad fisiológica, la selección de proteínas que interactúan funcionalmente y, por lo tanto, el ADNn coadaptado será favorable. [2]
Se ha estudiado la coadaptación entre las secuencias de mtDNA y nDNA en el copépodo Tigriopus californicus . [2] El ADNmt de las secuencias codificantes de COII entre poblaciones conespecíficas de esta especie diverge ampliamente. [2] Cuando el ADNmt de una población se colocó en un fondo nuclear de otra población, la actividad de la citocromo c oxidasa se reduce significativamente, lo que sugiere una coadaptación. Los resultados muestran una relación poco probable entre la variación en el mtDNA y los factores ambientales. Una explicación más probable es la evolución neutra del mtDNA con cambios compensatorios por el nDNA impulsados por la evolución neutra del mtDNA (mutaciones aleatorias a lo largo del tiempo en poblaciones aisladas). [2]
Los bloques de genes en los genomas bacterianos son secuencias de genes, coubicadas en el cromosoma , que se conservan evolutivamente en numerosos taxones. [4] Algunos bloques conservados son operones , donde los genes se cotranscriben al ARNm policistónico , y tales operones a menudo se asocian con una sola función, como una vía metabólica o un complejo proteico . [4] La ubicación conjunta de genes con funciones relacionadas y la preservación de estas relaciones durante el tiempo evolutivo indica que la selección natural ha estado operando para mantener un beneficio coadaptativo.
A medida que avanzaba el mapeo temprano de genes en el cromosoma del bacteriófago T4 , se hizo evidente que la disposición de los genes dista mucho de ser aleatoria. [5] Los genes con funciones similares tienden a agruparse y parecen estar coadaptados entre sí. Por ejemplo, los genes que especifican las proteínas empleadas en la morfogénesis de la cabeza de los bacteriófagos están muy agrupados. [6] Otros ejemplos de agrupaciones aparentemente coadaptadas son los genes que determinan la cuña de la placa base, las fibras de la cola y las proteínas accesorias de la ADN polimerasa . [6] En otros casos en los que la relación estructural de los productos génicos no es tan evidente, también puede producirse un agrupamiento coadaptado basado en la interacción funcional. Así, Obringer [7] propuso que un grupo específico de genes, centrado en los genes imm y spackle , codifica proteínas adaptadas para la competencia y la defensa a nivel del ADN .