¿Qué es un genoma?

"Si se elige al azar cualquier "párrafo" del genoma del chimpancé y se coteja con el "párrafo" comparable del genoma humano, se hallará que muy pocas "letras" son diferentes: en promedio, menos de dos de cada cien. Nosotros somos chimpancés con una aproximación del 98% y ellos son seres humanos con un intervalo de confianza del 98%. Si esto no hace mella en vuestro amor propio, considerad que los chimpancés son sólo gorilas en un 97%, y los humanos somos también un 97% gorilas. Dicho de otro modo, somos más parecidos a los chimpancés que los gorilas. ¿Cómo puede ser esto? Las diferencias entre un chimpancé y yo son inmensas. Él es más peludo, su cabeza y su cuerpo tienen una forma diferente, sus miembros son distintos y produce sonidos diferentes. No hay nada en los chimpancés que se parezca a mí en un 98%. ¿Ah sí? ¿Comparado con qué?....... Desde el punto de vista de una ameba, los chimpancés y los humanos son iguales en un 98%. No hay un hueso en el chimpancé que yo no comparta. No se conoce una sustancia química en el cerebro de un chimpancé que no pueda encontrarse en el cerebro humano. No se conoce parte alguna del sistema inmune, del sistema digestivo, de sistema vascular, del sistema linfático o del sistema nervioso que nosotros tengamos y los chimpancés no o viceversa".

Fragmento extraído del libro "Genoma: la autobiografía de una especie en 23 capítulos", de Matt Ridley, Ed. Taurus

¿Qué es un genoma?

Un genoma es la totalidad del ADN de un organismo vivo. Es decir, el conjunto completo de instrucciones genéticas para la construcción, funcionamiento y mantenimiento de dicho organismo. Cada especie tiene un genoma particular que comparte con los otros integrantes de ese grupo. Sin embargo, a pesar de sus similitudes, cada integrante de la especie tiene particularidades que lo convierten en un ser único y diferente del resto. De esta forma, algunas personas son bajas y otras altas; su grupo sanguíneo puede variar al igual que la forma de su nariz, o el color de su piel. Estas semejanzas y diferencias físicas (que se pueden observar o medir mediante técnicas particulares) constituyen el fenotipo de un individuo, y provienen de semejanzas y diferencias en las instrucciones genéticas contenidas en el ADN o genotipo.

Si se considera, por ejemplo, dos seres humanos cualesquiera, el 99.9 % del ADN es idéntico en ambos. Sin embargo, el conjunto completo de instrucciones genéticas es tan grande que la variación del 0,1% determina millones de posibles diferencias entre ellos. Esta pequeña fracción

de ADN en la que ocurren las variaciones da lugar a la enorme diversidad que hace que cada uno de los seres humanos sea único. Esto es lo que posibilita, por ejemplo, identificar personas a partir del ADN y establecer relaciones de parentesco, o determinar cuál de los sospechosos de un crimen es el responsable. La variación en el ADN determinaría también diferencias en la probabilidad de contraer ciertas enfermedades. Por esto, conocer la diversidad de ADN entre

las personas ayudaría a entender mejor las enfermedades, mejorar su diagnóstico y detección temprana y promover adelantos en la medicina a través del diseño racional de drogas y tratamientos.

Además, los seres humanos se diferencian genéticamente de las moscas y de los gusanos. Pero... ¿cuán diferentes son unos de otros? ¿Y cuáles son esas diferencias? Estas y otras preguntas son las que los diversos proyectos genoma, que se encuentran actualmente en curso, tratan de responder.

Los Proyectos Genoma

A partir del descubrimiento del ADN como la molécula universal de la herencia y la base genética de la vida, la biología empezó a buscar respuestas a numerosos fenómenos vitales en el nivel del ADN. De esta forma, se emprendieron los Proyectos Genoma que son una serie de iniciativas para conocer los genomas no sólo de humanos, sino de una serie de organismos modelo. En la actualidad están en marcha unos 30 Proyectos Genoma de diferentes tipos de organismos.

Pero los Proyectos Genoma no son más que un punto de arranque para nuevos descubrimientos. Con los datos de secuencias se podrá determinar la función de numerosos genes, y dar respuestas a cuestiones de expresión de genes, de regulación genética, de interacción de las células con sus entornos, etc. La secuenciación de genomas de plantas y animales domésticos podría conducir a nuevos avances en la mejora agronómica y ganadera. También permitiría numerosas aplicaciones médicas, y nuevos enfoques dentro de la biotecnología y la biología industrial.

Asimismo, se espera que la comparación de genomas completos de diferentes tipos de seres vivos suministre claves para comprender más de 3000 millones de años de evolución. La bioinformática permite comparar genes y genomas completos, lo que junto con otros datos biológicos y paleontológicos, está dando nuevas claves de la evolución de la vida.

El Proyecto Genoma Humano (PGH)

Si bien antes de los años 80 ya se había realizado la secuenciación de genes sueltos de muchos organismos, así como de genomas de algunos virus y plásmidos, el comienzo oficial del PGH corresponde a 1990. El Proyecto Genoma Humano (PGH) es el primer gran esfuerzo coordinado entre diferentes países en la historia de la Biología. Fue coordinado por el Instituto Nacional de

Salud y el Departamento de Energía de los EEUU y realizado por laboratorios de Estados Unidos, Gran Bretaña, y varios centros de investigación de Japón, Francia, Alemania y China. Casi al mismo tiempo una compañía privada –CELERA– decidió realizar el estudio en forma independiente del consorcio oficial.

El advenimiento y progreso acelerado de la metodología del ADN recombinante y sus técnicas asociadas (vectores de clonación, enzimas de restricción, transformación artificial de células procariotas y eucariotas, bibliotecas de genes, sondas moleculares, secuenciación, genética inversa, PCR, etc.) hicieron viable la ejecución del proyecto genoma humano.

Objetivos del PGH

 Identificar los aproximadamente 30,000 genes presentes en el ADN humano.

 Determinar la secuencia de los 3 billones de pares de bases químicas que conforman el ADN humano.

 Almacenar información en bases de datos.

 Desarrollar herramientas para el procesamiento de análisis de los datos (software, hardware, automatización, etc).

 Determinar las implicancias éticas, legales, y sociales (ELSI) que pudieran surgir de los resultados del proyecto.

Secuenciación y mapeo del genoma humano

1. Secuenciación. Mediante la secuenciación del ADN

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