Publican el mapa del genoma humano más detallado de la historiaCiencia 

Publican el mapa del genoma humano más detallado de la historia

¿Por qué razón somos como somos? ¿Por qué razón heredamos los ojos de nuestro abuelo, la boca de nuestra madre y las manos de nuestro padre? ¿Qué reglas regulan que heredemos una mutación causante de una enfermedad, como la diabetes, o bien que no la heredemos? ¿De qué forma estos cambios, que se generan de generación a generación, terminan esculpiendo la diversidad humana?

La investigación de la compañía islandesa deCODE, fundada en mil novecientos noventa y seis por Kari Stefánsson, sienta nuevas bases para contestar a estas y otras preguntas. Tal y como han mostrado en una investigación que se ha publicado en Science este jueves, sus estudiosos han elaborado el mapa genético más detallado del proceso de la recombinación en humanos, un fenómeno por el que los cromosomas se cruzan y también intercambian fragmentos, produciendo nuevos cromosomas más diferentes. Esto deja estudiar de qué forma los progenitores y las madres producen la diversidad genética que heredan sus hijos, y que hace que los pequeños se parezcan a ellos mas que asimismo sean diferentes. El estudio ha sido elaborado con los datos genéticos de ciento cincuenta islandeses de múltiples generaciones, cuya información está guardada en una enorme base de datos sanitaria, la Icelandic Health Campo Base de datos (HSD).

«El estudio supone múltiples esenciales avances. El primero es que hemos generado un mapa que, esencialmente, tiene la máxima resolución posible», ha explicado a ABC Kari Stefánsson, directivo general de deCODE y autor senior del estudio.«Gracias a esto, hemos podido probar que la recombinación y la generación de mutaciones están conectados».

El mapa, que va a estar a predisposición de conjuntos de investigación desde la publicación del artículo en Science, contiene las coordenadas de los lugares del genoma donde ocurre el sobrecruzamiento, uno de los fenómenos de los que depende la recombinación, y los relacionan con la aparición de mutaciones puntuales, pequeños cambios en la secuencia del ADN.

Dicho mapa les ha tolerado identificar cuatro con cinco millones de sobrecruzamientos y más de doscientos mutaciones puntuales. Además de esto, han observado que cerca de los puntos donde ocurren los sobrecruzamientos aumentan cincuenta veces las posibilidades de que aparezcan mutaciones puntuales, lo que señala que esta forma de recombinación produce las mutaciones.

En palabras de Kari Stefánsson, al poder relacionar recombinación y mutaciones, «estamos observando el proceso que la naturaleza utiliza para producir diversidad, el sustrato que la vida emplea en la selección natural –es decir, en la evolución–». Además de esto asimismo se puede entender mejor cuál es el vínculo entre estos mecanismos y la aparición de enfermedades.

En opinión de Lluis Montoliú, estudioso científico del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología, este es «un articulo que confirma que la recombinacion normal, que antecede a la generación de gametos (óvulos y espermatozoides), produce mutaciones, que aparecen asociadas a estos intercambios de material genético entre los cromosomas homólogos». Este proceso, «contribuye a la variabilidad genética que nos hace intrínsecamente diferentes a todos, similares a nuestros progenitores mas asimismo diferentes a ellos».

¿Qué es la recombinación?
¿Qué es lo que desea decir esto? Esencialmente, toda vez que un hombre «fabrica» un espermatozoide, o bien que una mujer produce un óvulo, lo hace con unos cromosomas únicos. Estos se producen pues el organismo mezcla fragmentos de los cromosomas análogos que están en las células, que están duplicados y que proceden de los progenitores. Esta «mezcla» se consigue «cortando» y «empalmando» pedazos de los cromosomas, tal y como si se tratara de la sala de montaje de una película. Este proceso, llamado recombinación, tiene la característica de que con cada fragmento se arrastran diferentes genes (fotogramas).

Como esto ocurre tanto en los óvulos como en los espermatozoides, el resultado es que el huevo que se produce tras la fecundación tiene una compilación muy diversa y completamente única de cromosomas y de genes, procedentes de diferentes orígenes. De ahí que que con cada fecundación (siempre y cuando no charlemos de gemelos) nace una persona sin parangón en el mundo entero, a nivel genético.

Puesto que bien, resulta que esta recombinación de fragmentos de cromosomas no ocurre en cualquier lugar de estas grandes hebras de material genético, sino acostumbra a suceder en determinadas zonas, más tendentes al intercambio. Por sí mismo, esto es ya interesante para comprender los mecanismos de la herencia. Mas, además de esto, la investigación dirigida por Stefánsson ha descubierto que cerca de los lugares donde ocurre la recombinación es cincuenta veces más probable que se produzcan mutaciones puntuales. O sea, las dos cosas están relacionadas.

Estas mutaciones son pequeños cambios en la secuencia de ADN, esto es, en las instrucciones contenidas en el material genético que, frecuentemente, son inocuas, mas que en ocasiones pueden ser perjudiciales y provocar una enfermedad.

Ser singular mas no demasiado
Aparte de haber relacionado mutaciones y recombinaciones, los estudiosos han encontrado diferencias entre hombres y mujeres. Esencialmente, la recombinación tiene considerablemente mayor relevancia en mujeres, al paso que los hombres padecen mayores tasas de mutación, lo que se transforma en una esencial fuente de enfermedades extrañas para los pequeños.

La generación de diversidad es fundamental para la supervivencia de la especie por el hecho de que deja que aparezcan individuos con diferentes puntos fuertes y enclenques. Mas, en demasía, puede ser perjudicial. Por este motivo, no sorprende que los estudiosos descubrieran que los sobrecruzamientos y las mutaciones relacionadas con ellos son menos rebosantes en los puntos de los cromosomas donde hay genes codificantes, que son aquellos que tienen una función más directa en el organismo, y no secuencias que tienen un papel estructural o bien regulador.

Lluis Montoliú ha señalado la relevancia de este aspecto: «Lo relevante de este estudio a gran escala es que, por vez primera, se puede comprobar que la mayor parte de intercambios entre cromosomas homologos (en la madre y en el padre) tienden a suceder distanciados de las secuencias codificantes de los genes, en zonas intergénicas donde se amontonan las zonas reguladoras».

Anteriormente, la compañía deCODE ha apartado genes presuntamente implicadas en determinadas enfermedades cardiovasculares, en cáncer y en esquizofrenia. En un caso así, no obstante, su interés primordial es entender la base de la diversidad y hacerlo en una población, la islandesa, pequeña y parcialmente homogénea.

El mecanismo que regula la evolución
«La idea básica es que la evolución depende de cambios azarosos. Mas acá vemos con gran detalle que este proceso está de manera sistemática regulado, por el propio genoma y por el hecho de que la recombinación y las mutaciones de novo están vinculadas», ha dicho Stefánsson. «Lo que vemos acá es que el genoma es un motor generador de diversidad, mas en unos límites. Esto es meridianamente ventajoso para el éxito de nuestra especie, mas con el enorme costo de que ciertos individuos desarrollan enfermedades extrañas, que tenemos la responsabilidad colectiva de afrontar».

«Lo que vemos acá es que el genoma es un motor generaror de diversidad, mas en unos límites»

Conforme Stefánsson, lo próximo que van a hacer va a ser realizar un mapa afín incluyendo genomas de cigotos fecundados y haciendo estudios con gemelos.

Toda esta precisión servirá, conforme este estudioso, para rastrear cuáles son los procesos que producen las enfermedades genéticas y para desarrollar nuevos fármacos. Mas no va a ser, en lo más mínimo, una vía para guiar futuros trabajos que pretendan manipular el ADN humano, con técnicas como CRISPR, utilizados últimamente para producir gemelos cambiados en China. «Hemos aprendido que cuando comienzas a manipular la información genética, esos cambios pasan de una generación a la próxima. Es conveniente no trastear con la evolución y la biología», ha concluido Kari Stefánsson.

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