10/May/04
Códigos secretos en el genoma Al comparar el genoma humano con el de otras especies, investigadores de la Universidad de California en Santa Cruz, Estados Unidos, y de otros centros norteamericanos y australianos, han descubierto un sorprendente número de secuencias de ADN idénticas en distintas especies de vertebrados. De ello se deduce que estas secuencias genéticas han permanecido sin cambios durante largos períodos de la historia de la evolución y que, por lo tanto, son importantes desde el punto de vista de la biología. Sin embargo, su función sigue siendo un misterio. (Axxón, Science Daily) La investigación fue publicada en la edición electrónica de Science, donde se explica que han analizado y comparado los genomas del ser humano, la rata y el ratón. Emparejaron regiones de 200 o más bases de ADN y encontraron 481 regiones que se han mantenido sin cambios, a las que llaman "elementos ultraconservados". Estos elementos se hallaron también en los genomas del perro y el pollo, y dos terceras partes de ellos también en peces. No obstante, estas regiones no se han hallado en los genomas de especies de invertebrados como la mosca del vinagre o el gusano C. elegans. "Hasta donde sabemos, la mayoría de estos elementos ultraconservados emergieron durante la evolución de los vertebrados, tal vez durante el período en que aparecieron los animales terrestres o un poco antes. Pero su historia evolutiva anterior es un misterio", señalan los autores. La mayoría de estos 481 elementos parecen estar asociados de algún modo con genes y con partes del genoma implicadas de diversas formas en la regulación de la expresión genética. "Estas partes del genoma están mucho más conservadas de lo que se podría imaginar. Pensamos que estos segmentos evolucionaron en el pasado, después quedaron congelados en su lugar y fueron heredados sin cambiar desde entonces", dijo Bejerano. Más de la mitad de los elementos ultraconservados que se superponen a las regiones de codificación están asociados con genes que toman más de una forma, dependiendo de cómo los transcribe al ARN. Con un proceso conocido como empalme alternativo, diversas partes de un gen se pueden empalmar bajo diversas circunstancias, de modo que un solo gen puede producir diversas proteínas. Bejerano piensa que la asociación de elementos ultraconservados con los genes que se empalman de fomas alternativas tiene algún significado. "Una hipótesis que debe ser tomada con cuidado es que estos elementos pueden producir cierto tipo de interacción para determinar qué parte del gen será la empalmada", dijo. El descubrimiento de estos elementos ultraconservados en el genoma humano se produjo al investigar el 5 por ciento del genoma que se mantiene igual entre el ser humano, el ratón y la rata. La mayoría de este ADN altamente conservado —3,5 por ciento del genoma— se encuentra en regiones que no codifican y no tiene ningún propósito conocido. Bejerano y sus colegas intentaron encontrar elementos funcionales dentro de ese 3,5 por ciento. Los científicos han estudiado las concordancia entre estas partes del genoma humano y partes similares de otros vertebrados. La similtiud de estos elementos en el humano con los de la rata y ratón es de un 96 por ciento. El 97 por ciento se puede alinear con regiones similares en una gallina. Lo raro es que las líneas evolutivas de los humanos y las gallinas divergieron hace unos 300 millones de años. Eventualmente, han buscado coincidencias del cien por ciento con algunos animales, pero aún no han hallado esa similitud tan exacta. Debido a que no podían trazar hacia atrás en el tiempo los segmentos ultraconservados hasta las especies más distantes, los autores especulan que estas partes particulares del genoma representan innovaciones en los genomas de las especies de cordados que se desarrollaron rápidamente al principio, pero después efectivamente se congelaron en los pájaros y mamíferos. "Estos elementos ultraconservados son extensos, se desarrollaron bastante rápido y ahora quedaron congelados evolutivamente. No conocemos un mecanismo biomolecular que los explique", dijo Haussler. |
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