El misterio de los intrones

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El Misterio de los Intrones
Carlos A. Coello Coello.
Rocío Reyes Díaz .
Héctor G. Lugo Guevara .
Julio C. Sandria Reynoso.
Palabras Clave : intrones, computación evolutiva, algoritmos genéticos, programación genética, .
Resumen |
Los intrones o segmentos de ADN no codificadores, son igualmente misteriosos en computación evolutiva que en Biología, pareciendo desafiar a la teoría misma dela evolución. En este artículo se habla sobre los intrones en computación evolutiva y su analogía con sus símiles biológicos, indicando además algunos de sus posibles efectos positivos y negativos, así como las rutas de investigación más promisorias dentro de este intrigante tema.
[English]
Artículo |
Recientemente ha habido un interés notable por parte de la comunidad de Computación Evolutiva,en torno al estudio de los segmentos de una cadena cromosómica que no contribuyen a su valor de aptitud, pero que están presentes durante el proceso evolutivo. A estos segmentos se les denomina "intrones" y parecen tener extraordinarias semejanzas con sus símiles naturales, los cuales tampoco han podido ser explicados de manera satisfactoria por los biólogos. Los intrones biológicos (o ADN [a]dedesecho) son "segmentos no codificadores" de ADN (es decir, no se involucran en la codificación para producir proteínas), pero se cree que tienen alguna función que permanece desconocida por los biólogos. Los intrones son una consecuencia natural del proceso evolutivo en la programación genética[1], y han sido inducidos artificialmente también en los algoritmos genéticos [8a] Tanto los estudiosteóricos, como la experimentación realizada hasta ahora, parecen sugerir que la presencia de los intrones podría motivar la recombinación y la destrucción de ciertos bloques constructores existentes en los algoritmos evolutivos. La evidencia existente parece indicar que los intrones tienen un efecto estabilizador, mejorando la capacidad de los algoritmos evolutivos para preservar los buenos bloquesconstructores, lo cual es una característica altamente deseable de tales algoritmos.
En este artículo daremos una visión general de este interesante tema, con la explicación de algunas similitudes entre los intrones biológicos y los simulados, así como una revisión del trabajo más relevante al respecto, desde la perspectiva de la computación evolutiva. Finalmente, se hablará sobre algunas de lasrutas promisorias de investigación en relación con el tema.
Antecedentes
Dada la estrecha relación de esta área con la biología, resulta necesario comenzar por explicar un poco la terminología que será de utilidad para entender mejor el contenido de este artículo.
Comenzaremos por hablar de los dos tipos de células que conforman a los seres vivos: eucariotas y procariotas.
Las célulaseucariotas tienen organelos y un núcleo, ambos cubiertos por una membrana. El núcleo contiene el material genético de la célula en este caso. Las células procariotas no tienen una membrana alrededor del núcleo, ni alrededor de sus organelos, y almacenan su material genético en una sola molécula grande de ADN. Todos los organismos procariotas son unicelulares, mientras que los eucariotas pueden tener una ovarias células [2a]
Las proteínas, que se consideran los bloques constructores de la vida, son el tipo de molécula orgánica más abundante en los seres vivos. Una proteína consta de una o más cadenas polipéptidas, es decir, cadenas de amino-ácidos. Un amino-ácido es una molécula orgánica que consta de un átomo de carbono, unido a un átomo de hidrógeno, a un grupo carboxilo, a un grupo amino y a ungrupo que varía según el amino-ácido de que se trate. Hay 20 diferentes amino-ácidos considerados importantes en genética. El orden de los amino-ácidos en las cadenas polipéptidas y la estructura de dichas cadenas, son lo que le proporciona a las proteínas sus capacidades estructurales o funcionales.
Cuando un organismo se reproduce, es imperativo que las instrucciones para construir sus...
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