miércoles, 6 de agosto de 2008

AIP (34): Se desvela la complejidad del genoma: no hay basura — únicamente función

David Coppedge

Cualquier duda que pudiese quedar sobre que lo que es pura basura es la idea del «ADN basura» debería desvanecerse con los últimos descubrimientos sobre la complejidad del genoma. Diversas noticias recientes han desvelado unos niveles pasmosos de regulación y organización en las regiones no codificantes del ADN. Resulta que los genes no son las únicas cosas interesantes en el código. Se ha desvelado una gran riqueza de funciones en las regiones no codificantes que antes se habían considerado como inútiles.
  1. Función Empalme: Nature1 publicó recientemente resultados procedentes de un consorcio llamado ENCODE (abreviatura de Enciclopedia de Elementos ADN). Su fase piloto consistía en 35 equipos de investigación examinando 30 Mb del genoma humano (alrededor de un 1%) con un detalle sin precedentes. Véase EurekAlert para un resumen de los descubrimientos de este consorcio.
  2. Los miembros de este consorcio descubrió, en primer lugar, que la mayoría de las secciones de «basura» son «transcritas de manera generalizada» a pesar de su carencia de genes. Cosa sorprendente, algunas porciones distantes se enlazan en una transcripción continua. Segundo, descubrieron una gran cantidad de superposición en las áreas transcritas; algunas transcripciones no génicas se superponen a las de genes. Tercero, se ha comprobado que la estructura de la cromatina (la proteína alrededor de la que se envuelve el ADN) interactúa con ls formas en que se transcribe y regula el ADN. Finalmente, sólo unos pocos genes aparecen constreñidos por la selección natural; muchos otros varían ampliamente entre los mamíferos.
  3. Estos resultados iniciales están comenzando a revolucionar nuestra percepción del «paisaje funcional del genoma humano», según el artículo. Y sin duda alguna tendrán una fuerte repercusión sobre las especulaciones relativas a la evolución del genoma. Por ejemplo, la presencia de una gran variación en las transcripciones no codificantes entre mamíferos sugirió a los autores que existe un inmenso fondo de segmentos neutrales (sin beneficio inmediato para los organismos). «Este fondo puede servir como “almacén” para la selección natural», especulaban ellos, «actuando potencialmente como la fuente de elementos específicos de linaje y de elementos funcionalmente conservados pero no ortólogos entre especies».
  4. Comentarios (1): Sin embargo, esta interpretación es rebatida por otros, decía Erika Check en un artículo separado que resumía los resultados.2 Su análisis concuerda con la sensación de maravilla ante la complejidad recién descubierta. Mencionaba a un genetista que piensa que hemos «subestimado enormemente cuánta proporción del genoma es funcional».
  5. Comentarios (2): Y esto es lo que tenemos con solo el 1% del genoma analizado con este detalle. John Greally recordaba a sus lectores, en otro reportaje en el mismo número:3 «Así, aunque el atisbo que nos proporciona el consorcio ENCODE en la complejidad ordenada del 1% del genoma humano es incitante, esta percepción que se nos da sólo sirve para confirmar los retos que tenemos ante nosotros». Y expresa la media vuelta en las actitudes acerca de esas Cenicientas del genoma:
Debiéramos haber supuesto que se trataba solo de una conducta de primma-donna por parte de los narcisistas genes cuando el secuenciado del genoma humano reveló que comprenden solo un pequeño porcentaje del ADN. Y nuestra confianza hubiera debido quedar sacudida cuando se descubrió que algunas secuencias ubicadas lejos de cualesquiera genes estaban extraordinariamente conservadas, indicando que tienen alguna función importante. Ahora, en la página 799 de este número,1 el Consorcio del Proyecto ENCODE expone mediante el análisis del 1% del genoma humano que las humildes y nada pretenciosas secuencias no génicas poseen funciones reguladoras esenciales (Fig. 1).
Nos vemos crecientemente forzados a prestar atención a nuestras secuencias de ADN no codificantes.
  1. Comentarios (3): Elizabeth Pennisi comentaba también acerca de los descubrimientos de ENCODE en Science.4 Decía que nos está forzando a repensar qué significa ser un gen. Si los genes solo constituyen el 2% del genoma, ¿por qué se expresa el 80% del ADN? Esto trastorna nuestra perspectiva genocéntrica. Y citaba a Francis Collins, del Proyecto del Genoma Humano, que parecía optimista acerca de que «estamos comenzando a comprender las reglas básicas del funcionamiento del genoma». Esto implica que no estamos mucho más allá del punto de partida. Decía que el concepto de gen no está quedando fuera de moda: «Se trata sólo de que debemos ser más reflexivos acerca del mismo».
  2. Fenómenos de la Drosophila: Un artículo de Berkeley Lab indicaba que la heterocromatina de la mosca del vinagre (grandes regiones de cromosomas carentes de genes) «está lejos de ser basura» como antes se creía. «No hace tanto tiempo que al ADN difícil de secuenciar, muy repetitivo y pobre en genes que se encontraba en regiones de cromosomas conocidas como heterocromatina se designaba como “basura”. De modo semejante a la materia oscura en el universo, se desconocía la verdadera naturaleza de la heterocromatina». Ahora parece que la heterocromatina es esencial para numerosas funciones, como los transposones neutralizadores. Algo de la misma codifica también genes que se pasaron por alto porque están separados por grandes intrones repetitivos. Estas y otras funciones se desvelaron cuando el equipo decidió cuestionar el paradigma del «ADN basura». «Emprendimos comprobar si había alguna información en aquella basura», dijo un miembro del equipo.
  3. Relojería Genética: Cosa inesperada, se ha descubierto un mecanismo de relojería para la regulación de los genes. El Dr. Bert O’Malley en la Facultad de Medicina de Baylor (véase EurekAlert) descubrió que 25.000 genes siguen un reloj controlado por interruptores maestros que activan y desactivan la expresión genética, Se añaden moléculas de ubiquitina cada vez que se expresa un gen. Cuando el número llega a cinco, la proteína transcrita se destruye. Esto previene una acumulación excesiva.
  4. Dave Scot escribió acerca de esto desde la perspectiva del Diseño Inteligente en Uncommon Descent. Asemeja este mecanismo a un registro de desplazamiento en dispositivos electrónicos digitales.
  5. Atestados de vida llena de significado: Todavía apareció otro artículo en Science Daily acerca de los resultados de ENCODE. Dice que los desiertos genéticos humanos, que antes habían sido considerados como regiones basura sin función, están «atestados de vida llena de significado». El Profesor Alexandre Reymond dijo: «Nuestro trabajo ha demostrado que el genoma humano es mucho más complejo que cualquiera hubiera podido imaginarse, incluso hace diez años. La comprensión de estas complejidades es esencial para el desarrollo de una medicina genética eficaz y segura en el futuro»,
Varios otros comentaristas pertenecientes al movimiento del Diseño Inteligente han dado interpretaciones no darwinistas a estos hallazgos. Véase Evolution News y Uncommon Descent para ejemplos de ello.

1The ENCODE Project Consortium, «Identification and analysis of functional elements in 1% of the human genome by the ENCODE pilot project», Nature 447, 799-816 (14 junio 2007); doi:10.1038/nature05874.
2Erika Check, «Genome project turns up evolutionary surprises», Nature 447, 760-761 (14 junio 2007); doi:10.1038/447760a.
3John M. Greally, «Genomics: Encyclopaedia of humble DNA», Nature 447, 782-783 (14 junio 2007); doi:10.1038/447782a.
4Elizabeth Pennisi, «DNA Study Forces Rethink of What It Means to Be a Gene», Science, 15 junio 2007: Vol. 316. no. 5831, pp. 1556-1557, DOI: 10.1126/science.316.5831.1556.
Por todo lo anterior, procedamos, con solemnidad y humildad, a enterrar la muerta teoría del ADN basura. «Debiéramos haber supuesto», decía Greally. Desde luego. Si hubieran prestado oído a los creacionistas y a los miembros del diseño inteligente, que habían estado diciendo durante años que no se trataba de basura, que tenía que existir una razón para aquello, entonces los darwinistas no hubieran impedido durante tanto tiempo que se llegase a resultados científicos correctos. Ahora sería sólo honrado de parte de ellos dar crédito a los que estaban apuntando a la dirección correcta desde el principio.

Fuente: Creation·Evolution Headlines - Genome Complexity Unveiled: No Junk, Only Function 15/06/2007
Redacción: David Coppedge © 2007 Creation Safaris - www.creationsafaris.com
Traducción y adaptación: Santiago Escuain — © SEDIN 2008 - www.sedin.org