El Genoma Oculto

EL GENOMA OCULTO

W. Wayt Gibbs

Reseña: Desde hace tiempo, los genetistas han centrado su atención en la escueta región del ADN que contienen las instrucciones para la síntesis de proteínas. El ADN restante, que en el caso de los humano, alcanza el 98% del total, se descartaba por redundantes. Pero el descubrimiento de muchos genes ocultos que operan a través de ARN, y no de las proteínas, han puesto en cuestión ese punto de vista.

Tales genes de solo ARN, cortos y difíciles de identifica, desempeñan en algunos casos, funciones importantes en la salud y el desarrollo de los organismos.

Intervienen también formas activas de ARN en la regulación en una capa epigenética de información heredable que reside en los cromosomas, aunque fuera de la secuencia de DNA.

EL GENOMA OCULTO

Cuando se daban por conocidos todos los datos del ADN han aparecido dos capas amplias de información en los cromosomas, en buena parte ocultas, que afectan a la herencia, el desarrollo y la enfermedad.

W. Wayt Gibbs

Hace unos veinte años, los astrónomos estaban convencidos de que la rotación de las galaxias no se podía explicar solo a partir de las leyes de la gravedad y la posición de los cuerpos celestes. Poco a poco empezaron admitir que el universo no estaba tan vacío como parecía, si no que debía contener algún tipo de materia obscura. Aunque se desconocía su composición química y su funcionamiento, no faltaban indicios de su existencia. La investigación de la materia oscura y, más recientemente, la energía oscura obligó a revisar teorías admitidas; incluso a sustituirlas. Al propio tiempo, sin embargo se dio otro impulso a la astrofísica y la cosmología.

Un fenómeno parecido comienza ahora a producirse en la genética molecular. En 2003 se celebró el quincuagésimo aniversario del descubrimiento de la doble hélice; el proyecto del genoma humano anunció también la terminación del borrador de la secuencia del ADN de Homo sapiens. Se había logrado adomeñar el ADN in vitro. Eso se creía sin embargo, cuando se compara el genoma de especies sin parentesco próximo y se escudriña el funcionamiento de los cromosomas in vivo, se observan fenómenos inexplicablemente en el marco de las teorías vigentes.

Las revistas y los congresos científicos han empezado hacerse eco de nuevos datos que contradicen la idea aceptada de que los genes, segmentos de ADN que codifican proteínas, constituyen la única fuente de herencia y encierra los planos de la vida. Del mismo modo que la materia oscura influye sobre el destino de las galaxias, el genoma oscuro ejerce un control y desarrollo de los rasgos distintivos de los organismos, desde las bacterias hasta el hombre. El genoma contiene mucho más que genes codificadores de proteínas.

RESUMEN.

* Desde hace tiempo, los genéticos han centrado su atención en la escueta región del ADN que contienen las instrucciones para la síntesis de proteínas. El ADN restante, que en el caso de los humano, alcanza el 98% del total, se descartaba por redundantes. Pero el descubrimiento de muchos genes ocultos que operan a través de ARN, y no de las proteínas, han puesto en cuestión ese punto de vista.

* Tales genes de solo ARN, cortos y difíciles de identifica, desempeñan en algunos casos, funciones importantes en la salud y el desarrollo de los organismos.

* Intervienen también formas activad de ARN en la regulación en una capa epigenética de información heredable que reside en los cromosomas, aunque fuera de la secuencia de DNA.

Nos hallamos muy lejos de conocer el alcance de ese genoma oculto. Sí

sabemos que existen al menos dos capas de información, amén de los genes tradicionales. Una de ellas está entrelazada con el ADN intergénico, las vastas secuencias no codificadoras que interrumpen y separan los genes. Desechadas durante largo tiempo por irrelevantes para la síntesis de proteínas, lo cierto es que muchas de estas secciones se han conservado, en su mayor parte intactas, en el transcurso de millones de años de evolución. Cabe, pues, suponer que desempeñarán algún papel indispensable para el organismo. De hecho, un elevado número de las mismas se transcriben en variedades de ARN que realizan funciones muy diversas. Hay incluso quienes sospechan que las diferencias entre individuos de la misma especie, o incluso entre especies, se originan en las variaciones de ese ADN redundante, o "chatarra" por usar el vulgarismo al uso. Más allá de la secuencia de ADN, existe en los cromosomas otra capa de información harto más maleable. Las marcas epigenéticas, incrustadas en una mezcolanza de proteínas y metabolitos, rodean, apoyan y se unen al ADN. Operan a través de códigos crípticos y mecanismos desconocidos. A diferencia de los genes, las señales epigenéticas se asientan, se borran y se reescriben en instantes. Por tanto, mientras que las mutaciones gen éticas persisten durante toda una vida, los errores epigenéticos, implicados en una lista creciente de patologías, pueden revertir mediante fármacos. Se están ensayando ya ciertos tratamientos basados en esta estrategia para pacientes de leucemia. Como afirma Carmen Sapienza, de la Universidad de Temple, aumenta el convencimiento de que lo que puede ocurrir en el genoma, termina por suceder. Sapienza comenzó a investigar los fenómenos epigenéticos cuando nadie les prestaba particular atención, por considerárseles anomalías menores.

Los peligros del dogmatismo

Llevará años, quizá décadas, construir una teoría que explique fundad0.0amente la interacción entre ADN, ARN y señales epigenéticas en un sistema autorregulador. Pero resulta claramente necesario encontrar un nuevo modelo teórico que sustituya al dogma central de la biología, en el que se ha basado, desde los años cincuenta, la genética molecular y la biotecnología. A tenor del mismo, el ADN se transcribe en ARN y éste se traduce en proteínas, encargadas de la mayoría de las funciones biológicas. La información genética se almacena en las hebras arrolladas de ADN, concretamente en las bases químicas adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C), que se emparejan para formar los peldaños de la escalera de ADN (C con G y A con T). Un gen está constituido por una secuencia determinada de bases, de uno de los lados de la escalera, que especifica una proteína.

La síntesis de proteínas, expresión de los genes, discurre en cuatro pasos. Primero, una enzima se une al cromosoma y se desliza a lo largo del gen, transcribiendo la secuencia de una hebra del ADN en una hebra sencilla de ARN. A continuación, los intrones, segmentos

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