La prueba de la cebolla es una forma de evaluar la validez de un argumento a favor del papel funcional del ADN no codificante , a veces llamado "ADN basura". Se relaciona con la paradoja que surgiría si se asumiera que la mayoría del ADN eucariota no codificante es funcional y la dificultad de conciliar esa suposición con la diversidad de tamaños del genoma entre las especies. [1] El término "prueba de cebolla" se propuso originalmente [2] de manera informal en una publicación de blog de T. Ryan Gregory para ayudar a aclarar el debate sobre el ADN basura . El término ha sido mencionado en periódicos y medios en línea, [3] [4] artículos de revistas científicas,[5] [6] [7] [8] y un libro de texto. [9] La prueba se define como:
La prueba de la cebolla es una simple verificación de la realidad para cualquiera que piense que ha encontrado una función universal para el ADN basura. Cualquiera que sea su función propuesta, hágase esta pregunta: ¿Puedo explicar por qué una cebolla necesita aproximadamente cinco veces más ADN no codificante para esta función que un ser humano?
Las cebollas y sus parientes varían drásticamente en el tamaño de su genoma, [10] sin cambiar su ploidía, y esto proporciona una ventana excepcionalmente valiosa en la expansión genómica del ADN basura. Dado que la cebolla ( Allium cepa ) es un organismo diploide que tiene un tamaño de genoma haploide de 15,9 Gb, [10] tiene 4,9 veces más ADN que un genoma humano (3,2 Gb). Otras especies del género Allium varían enormemente en el contenido de ADN sin cambiar su ploidía . Allium schoenoprasum ( cebollino ), por ejemplo, tiene un tamaño de genoma haploide de 7,5 Gb, menos de la mitad que el de las cebollas, pero Allium ursinum (ajo silvestre) tiene un tamaño de genoma haploide de 30,9 Gb, casi el doble (1,94 veces) que el de la cebolla y más. cuatro veces (4,1 veces) que las cebolletas. Esta variación extrema de tamaño entre especies estrechamente relacionadas en el género Allium también es parte de la justificación de la prueba de cebolla ampliada como se definió originalmente: [2]
Además, si cree que las cebollas son de alguna manera especiales, considere que los miembros del género Allium varían en tamaño de genoma de 7 pg a 31,5 pg. Entonces, ¿por qué A. altyncolicum puede arreglárselas con una quinta parte de la regulación, el mantenimiento estructural, la protección contra mutágenos o [insertar función universal preferida] como A. ursinum ?
Paradoja del valor C
Algunos investigadores sostienen que la prueba de la cebolla está relacionada con cuestiones más amplias relacionadas con la paradoja del valor C y solo es válida si se puede justificar la presunción de que el tamaño del genoma no influye en la fisiología del organismo. [11] Según Larry Moran, la prueba de la cebolla no es un argumento para el ADN basura, sino un enfoque para evaluar las posibles explicaciones funcionales del ADN no codificante. Según él, se pregunta por qué las especies de allium necesitan mucho más de esa función propuesta que los humanos, y por qué mucho más (o menos) que otras especies de allium estrechamente relacionadas y no aborda la variación en el tamaño del genoma ( valor C ) entre los propios organismos. [12]
Crítica
Según Jonathan McLatchie, la prueba de la cebolla solo es válida si se puede justificar la presunción de que el tamaño del genoma no influye en la fisiología del organismo. Las secuencias largas de ADN repetitivo pueden ser muy relevantes para un organismo y pueden contribuir a retrasos en la transcripción y mecanismos de sincronización del desarrollo de un organismo. Además, argumenta que existe una correlación positiva entre el tamaño del genoma y el volumen celular para eucariotas unicelulares como plantas y protozoos y, por lo tanto, la mayor cantidad de ADN proporciona una ventaja selectiva al contribuir al esqueleto y al volumen del núcleo de estas células. [11] La representación de McLatchie de la prueba de la cebolla, que se refiere a The Myth of Junk DNA, defensor del diseño inteligente Jonathan Wells , fue publicada en las páginas web del Discovery Institute, un creacionista de diseño inteligente y anti-evolución, ha sido refutada por Larry Moran, quien en realidad fue abordado en la publicación de McLatchie: [13]
[la prueba de la cebolla] está diseñada como un experimento mental para probar una hipótesis sobre la posible función de grandes cantidades de ADN no codificante. Si cree que tiene una explicación de por qué la mayor parte del genoma humano tiene una función, entonces debe explicar cómo eso explica los genomas de las cebollas. Ryan Gregory sabía que la mayoría de las supuestas explicaciones parecen muy tontas cuando intentas usarlas para explicar el tamaño del genoma en especies de cebolla.
McLatchie hizo argumentos similares en Uncommondescent.com, otro sitio web creacionista de identidad al que Nick Matzke respondió: [14]
[...] la prueba de la cebolla es un desafío para el gran grupo de personas - muchos creacionistas / IDistas, muchos periodistas, algunos científicos, algunos locos - que hacen declaraciones audaces sobre cómo la mayoría / todo el ADN es funcional y cuán estúpidos científicos pensaran alguna vez que gran parte de ella era basura. Es mejor que sus funciones propuestas puedan pasar la prueba de la cebolla, o de lo contrario, realmente no tiene ninguna evidencia de que la mayoría del ADN sea funcional.
Ewan Birney (entonces director del Proyecto ENCODE) explicó la diferencia como un producto de la poliploidía , [15] [16] [se necesita una mejor fuente ] y, por lo tanto, no es relevante para la discusión sobre humanos.
(re: cebollas, etc.); poliploidía y dejar que sus repeticiones "se vuelvan locas" (cualquier ARNpi malo) significa que su genoma puede ser muy grande
John Mattick hizo afirmaciones similares en un artículo en el que defendía el proyecto ENCODE contra argumentos que impugnaban el hallazgo principal del proyecto: [17]
El otro argumento sustantivo que tiene que ver con el tema, al que se alude en las citas que preceden a Graur et al. Este artículo, y discutido más explícitamente por Doolittle, es el llamado 'enigma del valor C', que se refiere al hecho de que algunos organismos (como algunas amebas, cebollas, algunos artrópodos y anfibios) tienen mucho más ADN por célula que los humanos. , pero no puede ser más complejo desde el punto de vista del desarrollo o cognitivamente, lo que implica que los genomas eucariotas pueden llevar y llevan cantidades variables de equipaje innecesario. Puede que sea así, pero se desconoce el alcance de tal bagaje en humanos. Sin embargo, cuando se dispone de datos, estas excepciones al alza parecen deberse a poliploidía y / o cargas de transposones variables (de relevancia biológica incierta), más que a un aumento absoluto de la complejidad genética. Además, existe un aumento ampliamente consistente en la cantidad de ADN intrónico e intergénico no codificante de proteínas con la complejidad del desarrollo, una relación que no prueba nada pero que sugiere una asociación que solo puede ser falsificada por excepciones descendentes, de las cuales no se conoce ninguna. .
Un lector dejó el siguiente comentario: [17]
En mi opinión, la prueba onon de T. Ryan Gregory citada por Mattick no se trata tanto del hecho de que los genomas de cebolla son más grandes que el genoma humano, sino más bien del hecho de que los tamaños de los genomas de cebolla más pequeños y más grandes difieren en un factor de 5. Uno Tendría que reclamar diferentes complejidades para estas especies de cebolla si uno cree que la mayoría de las secuencias son funcionales.
Algunas especies de Allium son tetraploides; sin embargo, las especies descritas a menudo en la prueba de la cebolla, incluida la propia cebolla, son diploides como los humanos. En el razonamiento original de la prueba de cebolla extendida, [2] Gregory usó A. altyncolicum como un ejemplo de un genoma de Allium excepcionalmente pequeño (7pg, 6,9 Gb). Es muy probable que esta especie sea tetraploide, [10] pero esto quizás justifique aún más el tamaño del genoma altamente variable, y podría reemplazarse fácilmente con otras especies diploides como Allium schoenoprasum ( cebollino , 7,5 Gb).
Referencias
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En resumen, la noción de que la mayoría del ADN eucariota no codificante es funcional es muy difícil de conciliar con la enorme diversidad en el tamaño del genoma observado entre las especies, incluso entre algunos taxones estrechamente relacionados. La prueba de la cebolla es simplemente una reafirmación de este problema, que ha sido bien conocido por los biólogos del genoma durante muchas décadas.
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