Prueba de cebolla

La prueba de la cebolla es una forma de evaluar la validez de un argumento a favor de una función del ADN basura . Se relaciona con la paradoja que surgiría si se asumiera que la mayoría del ADN no codificante eucariota es funcional y la dificultad de conciliar esa suposición con la diversidad en el tamaño de los 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 se ha 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 sencilla comprobación de la realidad para cualquiera que crea haber encontrado una función universal para el ADN basura. Sea cual sea la función que propongas, pregúntate: ¿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 sobre la expansión genómica del ADN basura. Dado que la cebolla ( Allium cepa ) es un organismo diploide con 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, mientras que Allium ursinum (ajo silvestre) tiene un tamaño de genoma haploide de 30,9 Gb, casi el doble (1,94x) que el de la cebolla y más de cuatro veces (4,1x) que el del cebollino. Esta variación extrema de tamaño entre especies estrechamente relacionadas del género Allium también forma parte de la justificación extendida de la prueba de la cebolla tal como se definió originalmente: ^{[ 2 ]}

Además, si crees que las cebollas son de alguna manera especiales, ten en cuenta que los miembros del género Allium varían en tamaño de genoma desde 7 pg hasta 31,5 pg. Entonces, ¿por qué A. altyncolicum puede funcionar con una quinta parte de la regulación, el mantenimiento estructural, la protección contra mutágenos o [insertar función universal preferida] que A. ursinum ?

Algunos investigadores argumentan 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 del organismo. ^{[ 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, 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 organismos en sí. ^{[ 12 ]}

Según Jonathan McLatchie, la prueba de la cebolla solo 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 mecanismos de sincronización del desarrollo para 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 ]} Larry Moran, a quien McLatchie se dirigió extensamente en su publicación, respondió  : ^{[ 13 ]}

La prueba de la cebolla está diseñada como un experimento mental para poner a prueba una hipótesis sobre la posible función de grandes cantidades de ADN no codificante. Si crees tener 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 resultan ridículas cuando se intentan aplicar para explicar el tamaño del genoma en las especies de cebolla.

Ewan Birney (entonces director del Proyecto ENCODE) explicó la diferencia como un producto de la poliploidía , ^{[ 14 ] [ 15 ]} y por lo tanto no relevante para la discusión sobre los humanos.

(referencia: cebollas, etc.); la poliploidía y dejar que tus repeticiones "se vuelvan locas" (piRNAs malos, ¿alguien?) significa que tu genoma puede ser muy grande.

Afirmaciones similares fueron hechas por John Mattick en un artículo defendiendo el proyecto ENCODE contra argumentos que cuestionaban el hallazgo principal del proyecto: ^{[ 16 ]}

Otro argumento sustancial que guarda relación con el tema, aludido en las citas que preceden al artículo de Graur et al. y analizado más explícitamente por Doolittle, es el llamado «enigma del valor C». Este enigma se refiere al hecho de que algunos organismos (como algunas amebas, cebollas, algunos artrópodos y anfibios) poseen mucho más ADN por célula que los humanos, pero no pueden ser más complejos desde el punto de vista del desarrollo o la cognición, lo que implica que los genomas eucariotas pueden contener, y de hecho contienen, cantidades variables de información innecesaria. Esto podría ser cierto, pero se desconoce la magnitud de dicha información en los humanos. Sin embargo, donde se dispone de datos, estas excepciones al alza parecen deberse a la poliploidía o a la variación en la carga de transposones (de relevancia biológica incierta), más que a un aumento absoluto de la complejidad genética. Además, existe un aumento generalmente 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 a la baja, de las cuales no se conoce ninguna.

Freeling et al. propusieron una hipótesis de equilibrio genómico que presumiblemente explica la paradoja del valor C y supera la prueba de la cebolla. ^{[ 17 ]}