Los investigadores han encontrado miles de secuencias de ADN desconocidas en el genoma de los mamíferos

Un estudio comparativo colosal de los genomas de 29 especies de mamíferos podría llevar a una revisión de los principios de funcionamiento y organización del genoma humano. Los científicos han logrado detectar directamente la "materia oscura" genética, cuya existencia se sospechaba desde hace tiempo. Estudios previos que compararon ADN humano y de ratón concluyeron indirectamente que existe un número significativo de secuencias reguladoras que no codifican proteínas en sí mismas, sino que controlan la actividad de otros genes. Sin embargo, a diferencia de los reguladores ya conocidos y caracterizados, su existencia permaneció en el ámbito de las hipótesis. Por eso se les llamó "materia oscura": debe estar en algún lugar, pero nadie ha sido capaz de detectarla.

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE. UU.), junto con colegas de otros centros científicos internacionales, lo logró. Durante cinco años, secuenciaron y compararon los genomas de 29 mamíferos placentarios, incluyendo humanos, elefantes, conejos, murciélagos, etc. En veinte de ellos, se obtuvo por primera vez la secuencia de ADN genómico. En primer lugar, los científicos se interesaron por las secuencias que presentaban escasa variación entre especies. Fue el alto grado de conservación de estas regiones lo que les hizo sospechar de las secuencias reguladoras.

Y aquí está el resultado: se encontraron 10.000 secuencias altamente conservadas que afectan directamente la actividad génica, y más de 1.000 que sirven como base para la síntesis de ARN reguladores con una estructura compleja. Los científicos también encontraron 2,7 millones de sitios: objetivos potenciales para la interacción con factores de transcripción que determinan dónde y cuándo debe funcionar un gen. Además, se encontraron 4.000 nuevas secuencias codificantes con información sobre proteínas. Cabe decir que, aunque el genoma humano ha sido leído completamente, las funciones de muchas secuencias de ADN siguen sin estar claras. Cuando se trata de un solo genoma, es casi imposible decir qué sitio codifica una proteína y cuál realiza una función reguladora. Pero cuando se compara con otros genomas, tal tarea es bastante solucionable.

Los investigadores han podido rastrear la evolución de los mamíferos a lo largo de 100 millones de años a nivel molecular. La adaptación del organismo a las condiciones ambientales cambiantes se refleja en las transformaciones en la regulación genómica, en la formación y actividad de esa misma "materia oscura" (que ya no es tan "oscura"). Por ejemplo, ahora es posible descubrir qué genes hicieron que un simio se convirtiera en un hombre. Anteriormente, había unos 200; algunos de ellos eran responsables del desarrollo cerebral y la estructura de las extremidades. Hoy en día, el número de estas secuencias en el ADN ha aumentado a 1000.

La medicina también debe afrontar nuevos tiempos. Un gran número de enfermedades están relacionadas directamente con mutaciones en la región codificante del ADN: estas mutaciones dañan la estructura de las propias proteínas. Pero aún más enfermedades son causadas por alteraciones en la regulación de la actividad genética: cuando las proteínas empiezan a sintetizarse donde no deberían, o no donde deberían, o en cantidades insuficientes. Así pues, ahora, con un mapa nuevo, detallado y ampliado de los elementos reguladores del genoma, será posible determinar la verdadera causa de muchísimas enfermedades.