Los investigadores encontraron en el genoma de los mamíferos miles de secuencias de ADN desconocidas

Un estudio colosal comparativo de los genomas de 29 especies de mamíferos puede conducir a una revisión de los principios del funcionamiento y la organización del genoma humano. Los científicos lograron ver directamente la "materia oscura" genética, cuya existencia ya se había adivinado durante mucho tiempo. En estudios previos que compararon el ADN humano y el de ratón, se llegó a la conclusión indirecta de que existe un número significativo de secuencias reguladoras que no codifican proteínas en sí mismas, sino que controlan la actividad de otros genes. Pero, a diferencia de los reguladores ya conocidos y caracterizados, su existencia permaneció en el campo de las hipótesis. Es por eso que se les llamó "materia oscura": necesariamente debe estar en algún lugar, pero nadie puede verlo.

El equipo de investigadores del Massachusetts Institute of Technology (EE. UU.), Junto con colegas de otros centros científicos mundiales, tuvo éxito. Durante cinco años se dedicaron a la secuenciación y comparación de los genomas de 29 mamíferos placentarios, incluidos humanos, elefantes, conejos, murciélagos, etc. Para veinte de ellos, la secuencia de ADN genómico se obtuvo por primera vez. En primer lugar, los científicos estaban interesados en aquellas secuencias que cambiaban poco de una especie a otra. Fue el alto conservadurismo de tales sitios lo que les hizo sospechar de secuencias regulatorias.

Y aquí está el resultado: se detectaron 10,000 secuencias altamente conservadas que influyen directamente en la actividad del gen, y más de 1,000 que sirven como base para la síntesis de ARN reguladores con una estructura compleja. Los científicos también encontraron 2.7 millones de sitios, objetivos potenciales para interactuar con factores de transcripción que determinan dónde y cuándo el gen debe funcionar. Además, se detectaron 4.000 nuevas secuencias de codificación, con información sobre proteínas. Se debe decir que aunque el genoma humano ha sido leído completamente, las funciones de muchas secuencias de ADN permanecen sin aclarar. Al tratar con un solo genoma, es casi imposible determinar qué sitio codifica la proteína en sí y cuál cumple la función reguladora. Pero cuando se compara con otros genomas, tal tarea es completamente solucionable.

Los investigadores han podido seguir la evolución de los mamíferos durante 100 millones de años a nivel molecular. La adaptación del organismo a las condiciones cambiantes del entorno se refleja en las transformaciones en la regulación del genoma, en el reclutamiento y la actividad de esa misma "materia oscura" (que ya no es tan "oscura"). Por ejemplo, ahora puedes descubrir qué genes se hicieron a partir de un mono humano. Anteriormente, había alrededor de 200; parte de ellos fue responsable del desarrollo del cerebro y la estructura de las extremidades. Hoy, el número de tales secuencias en el ADN ha aumentado a 1,000.

Otras veces deben venir por medicina. Un gran número de enfermedades se asocian con mutaciones directamente en la región codificante del ADN: estas mutaciones arruinan la estructura de las proteínas mismas. Pero incluso más enfermedades son causadas por una violación en la regulación de la actividad genética, cuando la proteína comienza a sintetizarse donde no es necesario, o no cuando es necesario, o no en las cantidades que se necesitan. Entonces, ahora con un mapa nuevo, detallado y ampliado de elementos reguladores en el genoma, será posible determinar la verdadera causa de muchas y muchas enfermedades.