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Sólo el 8,2 por ciento del ADN humano es "funcional"




Sólo el 8,2 por ciento del ADN humano es probable que esté haciendo algo importante, es decir, que sea "funcional", según afirma un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford, en Reino Unido. Esta cifra es muy diferente de la que se dio en 2012, cuando algunos científicos que participan en el proyecto sobre la Enciclopedia de Elementos de ADN (ENCODE) declararon que el 80 por ciento de nuestro genoma tiene alguna función bioquímica.



Sólo el 8,2 por ciento del ADN humano es probable que esté haciendo algo importante, es decir, que sea "funcional", según afirma un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford, en Reino Unido. Esta cifra es muy diferente de la que se dio en 2012, cuando algunos científicos que participan en el proyecto sobre la Enciclopedia de Elementos de ADN (ENCODE) declararon que el 80 por ciento de nuestro genoma tiene alguna función bioquímica.

Esta afirmación ha sido controvertida, con muchos expertos en el campo argumentando que la definición de "función" bioquímica era demasiado amplia y que sólo producir una actividad en el ADN no necesariamente tiene una consecuencia, sino que para la funcionalidad se necesita demostrar un trabajo importante.

El grupo de la Universidad de Oxford, que publica sus hallazgos en 'Plos Genetics', se aprovechó de la capacidad de evolución para discernir qué actividades son importantes y cuáles no. Identificaron cuánto de nuestro genoma ha esquivado la acumulación de cambios durante más de cien millones de años de evolución de los mamíferos, una clara indicación de que este ADN es importante y tiene una función relevante que debe ser conservada.

"Esto es en gran parte una cuestión de diferentes definiciones de lo que es el ADN funcional", afirma el autor principal, el profesor Chris Pointing, de la Unidad de Genómica Funcional MRC en la Universidad de Oxford. "No creemos que nuestra figura sea en realidad muy diferente de lo que puede conseguir mirando el banco de datos de ENCODE utilizando la misma definición para el ADN funcional", matiza.

"Pero esto no es sólo un argumento académico acerca de la confusa palabra 'función'. Estas definiciones son importantes. Cuando se secuencian los genomas de los pacientes, si nuestro ADN fuera en gran parte funcional, tendríamos que prestar atención a cada mutación. Por el contrario, con sólo el 8 por ciento siendo funcional, tenemos que calcular el 8 por ciento de las mutaciones detectadas que podrían ser importantes. Desde un punto de vista médico, esto es esencial para interpretar el papel de la variación genética humana en la enfermedad", detalla.

Los científicos emplearon un método de cálculo para comparar las secuencias completas de ADN de varios mamíferos, desde ratones, cobayas y conejos, a perros, caballos y seres humanos. "A lo largo de la evolución de estas especies desde sus ancestros comunes, existen mutaciones en el ADN y la selección natural contrarresta estos cambios para mantener intactas secuencias de ADN útiles", añade Gerton Lunter, del Centro Wellcome Trust de Genética Humana en la Universidad de Oxford y otro de los autores.

Estos expertos tuvieron la idea de mirar dónde aparecieron inserciones y deleciones de fragmentos de ADN en los genomas de los mamíferos. "Hemos encontrado que el 8,2 por ciento de nuestro genoma humano es funcional --afirma Lunter--. No podemos decir dónde está cada porción del 8,2 por ciento del ADN funcional en nuestros genomas, pero nuestro enfoque está en gran parte libre de supuestos o hipótesis. Por ejemplo, no depende de lo que sabemos sobre el genoma o qué experimento concreto se utiliza para identificar las funciones biológicas".

El resto de nuestro genoma es el material evolutivo sobrante, partes del genoma que han sufrido pérdidas o ganancias en el código de ADN, a menudo llamado ADN "basura". "Tendemos a pensar que todo nuestro ADN debe estar haciendo algo. En realidad, sólo lo hace una pequeña parte", sentencia el doctor Chris Rands, primer autor del estudio y exestudiante en la Unidad de Genómica Funcional MRC de la Universidad de Oxford.

Según los investigadores, no todo el 8,2 por ciento del ADN es igual de importante. Un poco más de un 1 por ciento del ADN humano representa las proteínas que llevan a cabo casi todos los procesos biológicos críticos en el cuerpo y se cree que el otro 7 por ciento está involucrado en la conmutación de encendido y apagado de los genes que codifican proteínas, en momentos diferentes, en respuesta a diversos factores y en distintas partes del cuerpo.

"Las proteínas producidas son prácticamente las mismas en todas las células de nuestro cuerpo desde que nacemos hasta que morimos", apunta el doctor Rands. "Tiene que estar controlado cuáles de ellas están conectada, en qué parte del cuerpo y en qué momento en el tiempo. El 7 por ciento está haciendo este trabajo", agrega.

Comparando los genomas de diferentes especies, los investigadores encontraron que mientras que los genes codificadores de proteínas están muy bien conservados a lo largo de todos los mamíferos, hay una mayor renovación de la secuencia de ADN en las regiones reguladoras a medida que esta secuencia se pierde y se gana con el tiempo. Los mamíferos que están más estrechamente relacionados tienen una mayor proporción de su ADN funcional en común.

Sin embargo, sólo el 2,2 por ciento del ADN humano funcional es compartido con los ratones, por ejemplo, debido a la alta renovación en las regiones reguladoras de ADN durante los 80 millones de años de separación evolutiva entre las dos especies. "El ADN regulador evoluciona mucho más dinámicamente de lo que pensamos", subraya Lunter, quien añade que, aún así, la mayoría de los cambios en el genoma involucran ADN basura y son irrelevantes.

Este experto explica que si bien existe una gran cantidad de ADN funcional que no se comparte entre los ratones y los seres humanos, todavía no se puede decir qué es nuevo y explica nuestras diferencias como especie, y que es sólo un sistema de conmutación de genes diferentes el que logra el mismo resultado.

Ponting resalta: "El hecho de que sólo tenemos el 2,2 por ciento de ADN en común con los ratones no muestra que somos tan diferentes. No somos tan especiales. Nuestra biología fundamental es muy similar. Cada mamífero tiene aproximadamente la misma cantidad de ADN funcional y aproximadamente la misma distribución de ADN funcional que es muy importante y menos importante. Biológicamente, el ser humano es bastante normal".











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