miércoles, 13 de agosto de 2008

AIP (42): Genética: Los marcos alternativos de lectura pueden ser cosa común

David Coppedge

Imaginemos un libro escrito en un lenguaje que no tenga espacios, y en el que cada palabra tenga una longitud de tres letras. Ahora imaginemos que podamos obtener un mensaje comenzando por la primera letra, y un mensaje diferente comenzando por la segunda letra, y otro comenzando por la tercera letra. Esta es la situación que encontramos para algunos genes en el código genético. El código ADN puede codificar para una proteína en el primer marco de lectura, pero para una proteína diferente en un marco alternativo de lectura. Por cuanto el lenguaje del ADN tiene tres «letras» o nucleótidos por «palabra» o codón, y por cuanto la hebra opuesta tiene tres otros marcos de lectura, tenemos potencialmente seis marcos de lectura por gen. ¿Es común encontrar marcos alternativos de lectura? ¿Y en qué organismos?

Una comunicación en PLoS Computational Biology da a entender que puede haber una abundancia de ejemplos de marcos alternativos de lectura (ARFs por sus siglas en ingles) en los genomas de los mamíferos. Se creía que los ARFs eran raros en los eucariontes. Un equipo internacional, usando nuevas técnicas estadísticas, descubrió 40 casos en el genoma humano, pero dice que puede ser una cifra significativamente subestimada, porque su análisis fue muy cauteloso. Su resumen pregunta y responde por qué no se habían encontrado antes estos marcos alternativos de lectura:

Un gen humano de libro de texto codifica una proteína usando un solo marco de lectura. El splicing alternativo introduce una cierta variación en esta situación, pero permanece la noción de un solo marco de lectura. Aunque esto es cierto en la mayoría de nuestros genes, hay excepciones. Lo mismo que sus correspondientes virales, algunos genes eucariotas producen proteínas estructuralmente no relacionadas a partir de marcos superpuestos de lectura. Los ejemplos son espectaculares (la subunidad alfa de la proteína G [Gnas] o el supresor de tumores INK4a), pero escasos. La escasez es de origen antropogénico: así de simple, no nos creemos que los genes de doble codificación pueden existir en los eucariontes. Para plantear el desafío a esta suposición, llevamos a cabo la primera exploración a nivel de genoma de los genes de mamíferos conteniendo marcos alternativos de lectura situados fuera de marco en relación con la región anotada de codificación de proteínas. Usando un marco estadístico recién desarrollado, identificamos 40 de estos genes. Debido a que nuestro planteamiento es muy cauteloso, es probable que esta cantidad es una significativa subestimación, y que estudios futuros identificarán más genes conteniendo marcos de lectura alternativa con aspectos biológicos fascinantes.

Afirmaban los autores que había una probabilidad de prácticamente cero de que estos ARFs se debiesen al azar: de hecho, una sección del artículo se titula: «La codificación dual es virtualmente imposible por azar». El descubrimiento de tantos ARFs fue sorprendente, decían, porque el mantenimiento de los ARFs por selección natural es «costoso» —esto es, las mutaciones en un marco de lectura podrían destruir la información en el marco alternativo.

A menudo, las proteínas que resultan de marcos alternativos de lectura están relacionadas con la misma función o proceso en la célula. Los investigadores compararon los ARFs bien conocidos entre humanos, ratones y algunos otros mamíferos, y constataron que estaban sumamente conservados (en otras palabras, sin evolucionar).


1Chung, Wadhawan, Szklarczyk, Pond, and Nekrutenko, «A First Look at ARFome: Dual-Coding Genes in Mammalian Genomes», Public Library of Science: Computational Biology 18 mayo 2007.

Intenta escribir un mensaje que se pudiera leer de tres maneras diferentes dependiendo de qué letra era el punto de partida. Es sumamente difícil. Si éste resulta ser un mecanismo común en genética, revela un nivel pasmoso de diseño inteligente. ¿Cómo, y por qué, iba un proceso ciego a producir tal cosa? Observemos que los genetistas ni tan solo estaban buscando este nivel de complejidad, porque no creían que fuese posible.

Esta técnica de «compresión de datos» podría expandir de manera significativa la información funcional del genoma. ¡ARF! La cacería está en marcha. La comunidad del diseño inteligente contempla este fascinante fenómeno como una otra vindicación entre tantas otras, y cada una de ellas suficiente en sí misma para establecer su posición. Y desde luego no van a admitir que ningún bozal les prive de proclamar el regreso del Creador a Su biología.


Lecturas recomendadas:


Fuente: Creation·Evolution Headlines - Genetics: Alternate Reading Frames May Be Common 20/05/2007

Redacción: David Coppedge © 2007 Creation Safaris - www.creationsafaris.com

Traducción y adaptación: Santiago Escuain — © SEDIN 2008 - www.sedin.org