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Científicos de Australia y Estados Unidos proporcionan nuevos conocimientos a la comprensión de la estructura tridimensional del genoma, uno de los mayores desafíos que enfrenta actualmente el campo de la genómica y la genética, cuyas conclusiones publica Nature Genetics ( doi: 10.1038/ng.2677).
Alrededor de tres metros de ADN están estrechamente plegados en el núcleo de cada célula de nuestro cuerpo, lo que permite que algunos genes se «expresen» o activen, excluyendo los demás. Los doctores Tim Mercer y John Mattick, del Instituto Garvan de Investigación Médica, en Sydney, y el profesor John Stamatoyannopoulos, de la Universidad de Washington en Seattle, analizaron la estructura 3D del genoma, con una alta resolución.
Los genes están compuestos de «exones» e «intrones», siendo los primeros las secuencias que codifican y expresan las proteínas, y los últimos, tramos de ADN no codificante en el medio. Como se copian los genes o transcriben, a partir de ADN en ARN, las secuencias de intrones se cortan o son «empalmados» y los exones restantes se encadenan juntos para formar una secuencia que codifica una proteína. Dependiendo de los exones que se ensartan, el mismo gen puede generar diferentes proteínas.
Mediante el uso de grandes cantidades de datos del proyecto ENCODE, el doctor Tim Mercer y sus colegas han deducido el plegado del genoma, al encontrar que incluso dentro de un gen, los exones seleccionados son fácilmente expuestos. «Imagine una larga e inmensamente complicada vid, sus ramas retorcidas que presentan algunas uvas que pueden ser arrancadas con facilidad, al tiempo que ocultan otras más allá de su alcance», pone como ejemplo. Mercer.
«Al mismo tiempo, imagine un recolector de frutas perezoso sólo recogiendo la uva a su alcance -añade–. El mismo principio se aplica en el genoma. Genes específicos e incluso exones específicos se ponen al alcance de plegado». En este sentido, este investigador destaca que en los últimos años, los científicos han empezado a apreciar cómo el plegamiento del genoma ayuda a determinar cómo se expresa y se regula.
«Este estudio proporciona la primera indicación de que la estructura tridimensional del genoma puede influir en el corte y empalme de genes. Podemos inferir que el genoma se pliega de tal manera que la región promotora, la secuencia que inicia la transcripción de un gen, se encuentra junto a los exones y todos ellos son llevados a la maquinaria de transcripción», subraya.
«Esto apoya una nueva forma de ver las cosas, que el genoma se dobla alrededor de la maquinaria de transcripción, en lugar de al revés. Esos genes que entran en contacto con la maquinaria de transcripción consiguen copias, mientras que las partes que orbitan lejos se ignoran», concluye este investigador.
junio 24/2013 (Diario Salud)
Mercer TR, Edwards SL, Clark MB, Neph SJ, Wang H, Stergachis AB. DNase I-hypersensitive exons colocalize with promoters and distal regulatory elements. Nat Genet. 2013 Jun 23.
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