La prueba de la cebolla es una forma de evaluar la validez de un argumento a favor de un papel funcional del ADN basura . Se relaciona con la paradoja que surgiría si se supusiera que la mayoría del ADN no codificante eucariota es funcional y la dificultad de conciliar esa suposición con la diversidad de tamaños de genomas entre especies. [1] El término "prueba de la cebolla" fue propuesto 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 comprobación de la realidad para cualquiera que crea haber descubierto una función universal para el ADN basura. Sea cual sea la función que proponga, plantéese 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 sus genomas, [10] sin cambiar su ploidía, y esto proporciona una ventana excepcionalmente valiosa sobre el ADN basura de la expansión genómica. 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 contenido de ADN sin cambiar su ploidía . Allium schoenoprasum ( cebolletas ), por ejemplo, tiene un tamaño de genoma haploide de 7,5 Gb, menos de la mitad del de las cebollas, pero Allium ursinum (ajo silvestre) tiene un tamaño de genoma haploide de 30,9 Gb, casi el doble (1,94x) del de la cebolla y más de cuatro veces (4,1x) del de las cebolletas. Esta variación extrema de tamaño entre especies estrechamente relacionadas del género Allium también forma parte de la lógica de la prueba de la cebolla extendida tal como se definió originalmente: [2]
Además, si cree que las cebollas son especiales, tenga en cuenta que los miembros del género Allium tienen un tamaño de genoma que va desde 7 pg hasta 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 [inserte la función universal preferida] que A. ursinum ?
Algunos investigadores sostienen que la prueba de la cebolla está relacionada con cuestiones más amplias que involucran la paradoja del valor C y solo es válida si se puede justificar la presunción de que el tamaño del genoma no tiene relación con la fisiología de los organismos. [11] Según Larry Moran, la prueba de la cebolla no es un argumento a favor del ADN basura, sino un enfoque para evaluar posibles explicaciones funcionales para el ADN no codificante. Según él, 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 organismos en sí. [12]
Según el creacionista cristiano Jonathan McLatchie, la prueba de la cebolla sólo es válida si se puede justificar la presunción de que el tamaño del genoma no tiene relación con 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 a mecanismos de cronometraje del desarrollo de un organismo. Además, sostiene que existe una correlación positiva entre el tamaño del genoma y el volumen celular en el caso de los eucariotas unicelulares, como las plantas y los protozoos , y que, por tanto, la mayor cantidad de ADN proporciona una ventaja selectiva al contribuir al esqueleto y al volumen del núcleo de estas células. [11] Larry Moran, a quien se dirigió McLatchie en su mensaje, respondió extensamente: [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 crees que tienes una explicación de por qué la mayor parte del genoma humano tiene una función, entonces deberías 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 las especies de cebollas.
Ewan Birney (entonces director del Proyecto ENCODE) explicó la diferencia como un producto de la poliploidía , [14] [15] [ se necesita una mejor fuente ] y, por lo tanto, no es relevante para la discusión sobre los humanos.
(re: cebollas, etc.); la poliploidía y dejar que tus repeticiones "se vuelvan locas" (¿alguien sabe de piRNA malos?) significa que tu genoma puede ser muy grande.
John Mattick hizo afirmaciones similares en un artículo en defensa del proyecto ENCODE contra argumentos que cuestionaban el hallazgo principal del proyecto: [16]
El otro argumento sustancial que se refiere a esta cuestión, al que se alude en las citas que preceden al artículo de Graur et al., y que Doolittle analiza de forma más explícita, 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 pueden ser más complejos en términos de desarrollo o cognición, lo que implica que los genomas eucariotas pueden llevar, y llevan, cantidades variables de bagaje innecesario. Puede que así sea, pero se desconoce el alcance de dicho bagaje en los humanos. Sin embargo, cuando hay datos disponibles, estas excepciones al alza parecen deberse a la poliploidía y/o a cargas variables de transposones (de relevancia biológica incierta), más que a un aumento absoluto de la complejidad genética. Además, hay un aumento ampliamente consistente en la cantidad de ADN intergénico e intrónico no codificante de proteínas con la complejidad del desarrollo, una relación que no prueba nada pero que sugiere una asociación que solo puede ser refutada por excepciones descendentes, de las cuales no se conoce ninguna.
Freeling et al. propusieron una hipótesis de equilibrio del genoma que presumiblemente explica la paradoja del valor C y pasa la prueba de la cebolla. [17]
En resumen, la noción de que la mayoría del ADN no codificante eucariota es funcional es muy difícil de conciliar con la enorme diversidad en el tamaño del genoma observada entre las especies, incluso entre algunos taxones estrechamente relacionados. La prueba de la cebolla es simplemente una reafirmación de esta cuestión, que ha sido bien conocida por los biólogos del genoma durante muchas décadas.