OPINIÓN · 4 OCTUBRE, 2021 05:50

Decodificando al ADN chatarra

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Paulino Betancourt Figueroa | @p_betanco

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¿Compraría un libro que tenga el 98% del texto con las letras desordenadas? La naturaleza escribe de esta manera una guía bastante fascinante: el ADN. Nuestro manual genético contiene las instrucciones para formar las proteínas y activar los mecanismos que le dan energía al cuerpo, pero solo alrededor del 2% de nuestro ADN se considera útil para la codificación. El resto, el 98% de las secuencias de ADN, ha sido llamado “ADN basura” porque los científicos lo consideraron inútil durante mucho tiempo. Los tramos sin codificación de proteínas parecían frases sin sentido, callejones sin salida, escritura inútil, tal vez borrada. Esta asignación de material genético también se haya en otras especies, incluso muchas bacterias parecen dedicar parte de su genoma al relleno no codificante.

La naturaleza tiene una manera peculiar de escribir el guion genético usando solo cuatro bases nitrogenadas identificadas con las letras: A, G, C y T. Combinaciones largas de estas letras forman nuestros genes, que orientan la construcción de proteínas. El proceso de elaboración de las proteínas no es tan sencillo como leer una receta de cocina. Antes de juntarlas, el ADN se transcribe en hilos de ARN que se cortan y se vuelven a ensamblar en trozos más pequeños. Durante el corte, los tramos no codificantes, la basura, se descartan, lo que significa que no se usan para producir proteínas. ¿Por qué la naturaleza contiene tanto material aparentemente innecesario en su guía? Esta es una cuestión que los investigadores siguen reflexionando y la explicación más lógica es que este “ADN basura” podría ser útil. Así lo muestra una nueva investigación donde se revela que las partes “chatarra” de nuestro genoma podrían jugar un papel importante.

Casi una década después de la finalización del Proyecto Genoma Humano, que arrojó a principios de siglo la primera lectura completa del guion genético, un equipo de más de 400 científicos lanzó lo que llamaron la Enciclopedia de Elementos del ADN, o ENCODE para abreviar. La colaboración internacional exploró la función de cada letra del genoma y los resultados de la gigantesca labor, exigieron una reevaluación del “ADN basura”.

En 2008, un estudio publicado en Molecular Biology of the Cell, los científicos limpiaron el “ADN basura” del genoma de la levadura. Para genes particulares, se deshicieron de los intrones, las secciones que se cortan después de la transcripción del ADN. Los investigadores dijeron que la eliminación del intrón no tuvo consecuencias significativas para las células en condiciones de laboratorio, lo que respaldaba la idea de que no tenían ninguna función. Pero los estudios publicados en Nature a principios de este año argumentan lo contrario, los investigadores encontraron que estas secuencias son esenciales para la supervivencia de la levadura. La utilidad de estos intrones podría depender del contexto, sugieren los estudios.

Ahora se sabe que muchas de las secciones “basura” tienen funciones importantes, incluida la regulación de la forma en que el ADN se transcribe y se traduce en proteínas. Si las secuencias que codifican proteínas son las notas de una sinfonía, algunas de las secuencias que no codifican actúan como el Director de una orquesta, lo que influye en el ritmo y las repeticiones de la obra maestra.

Otros avances de la investigación en la última década también sugieren que el “ADN basura” podría ser simplemente material genético mal entendido. Los científicos ahora han vinculado varias secuencias no codificantes a distintos procesos biológicos e incluso a enfermedades humanas. Por ejemplo, los especialistas creen que estas secuencias están detrás del desarrollo del útero y también de la posición de los pulgares en los humanos. Así, un estudio publicado en Annals of Oncology el año pasado mostró que un segmento de ADN no codificante actúa como una “perilla de volumen” para la expresión génica, lo que en última instancia influye en el desarrollo del cáncer de mama y de próstata. Y un estudio en Nature Genetics de este año, encontró que las mutaciones fuera de las regiones codificadoras de genes podrían ser los causantes del autismo.

La semana pasada, un grupo de investigadores explicó cómo el “ADN basura” juega un papel crucial para mantener unido al genoma. Sus hallazgos, publicados en la revista eLife, indican que esta “basura” genética realiza la función vital de asegurar que los cromosomas se agrupen correctamente dentro del núcleo de la célula, lo cual es necesario para la supervivencia celular y esta función parece estar presente en muchas especies como las moscas de la fruta y los ratones de laboratorio.

Explorar el papel de las secuencias no codificantes es ahora un área de intensa investigación. La creciente evidencia sugiere que estas secuencias no codificantes podrían ayudar a derrotar el cáncer y los expertos ahora las ven como herramientas prometedoras para su diagnóstico. Aunque sigue habiendo preguntas y mucho debate en torno al “ADN basura”, una gran parte de ellas podrían ser solo letras al azar que protegen los aspectos útiles de las mutaciones.

Esta búsqueda por comprender el código genético nos muestra cómo la Ciencia siempre se cuestiona a sí misma, tratando de entender cómo funciona el mundo que nos rodea. De tal manera que después de 60 años de investigación, se comienzan a comprender las páginas desordenadas del mal llamado “ADN basura”.

***

Las opiniones expresadas en esta sección son de entera responsabilidad de sus autores.

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