Descubren código secuencial genético preciso que habilita genes

Genetistas solucionan rompecabezas planteado hace décadas sobre la manera en que se habilitan los genes para crear proteínas celulares.

Biólogos moleculares de la Universidad de California, San Diego (UC San Diego), han descubierto la pequeña secuencia de ADN que es esencial para habilitar (para que se expresen) más de la mitad de todos los genes humanos –un logro que proporcionará a los científicos una mejor comprensión de la manera en que los genes humanos son regulados.

Conocer la manera en que se habilitan los genes es importante. Cada célula humana contiene alrededor de 6 pies de ADN, una doble hélice molecular que contiene varios miles de millones de nucleótidos -adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T)– ordenados en una secuencia específica o código. Los genes activos pasan por un proceso conocido como transcripción, en el cual la secuencia nucleotídica del ADN es leída y convertida para procesamiento en un lenguaje hermano conocido como ARN. La secuencia procesada ARN guia entonces a la célula a producir proteínas específicas que son esenciales para la función celular normal.

“En estos seis pies de ADN hay decenas de miles de genes, que son segmentos de ADN que dirigen funciones especificas, tales como la producción de una hormona o una enzima”, explica James T. Kadonaga, profesor de la UC San Diego, quien dirige este equipo de investigación. “Resulta esencial para la célula controlar la actividad de cada una de estas decenas de miles de genes, ya que un control inapropiado de la actividad genética puede conducir a resultados adversos tales como muerte de la célula o la formación de células cancerígenas”.

El “Iniciador humano”

El inicio de la expresion genética ocurre a menudo en una secuencia crítica de código ADN conocida como “Iniciador humano”. Esta pequeña porción de ADN ayuda a la maquinaria genética a saber exactamente en dónde empezar la transcripción. Aunque el concepto de Iniciador es conocido desde 1980s, la secuencia precisa de ADN conteniendo el Iniciador había eludido a los científicos.

“Hay muchas señales de secuencia que controlan la actividad genética en células humanas y el Iniciador es la secuencia que más se repite en los puntos de inicio de los genes”, indicó Kadonaga. El equipo de investigación utilizó técnicas genómicas emergentes y novedosas estrategias computacionales para conocer la secuencia exacta de código de ADN que conforma el “Iniciador humano”.

El equipo descubrió también que esta secuencia se localiza precisamente en el inicio de los sitios de transcripción, remarcando así la importancia del Iniciador en el genoma humano. “El descubrimiento del código del Iniciador nos permitirá explorar nuevas fronteras en la regulación genética”, dijo Kadonaga. “En el futuro, será posible utilizar este código para identificar otras señales regulatorias y obtener así una comprensión aún mayor de la manera en que los genes humanos se habilitan y se deshabilitan”.

Los investigadores verificaron la secuencia del Iniciador en múltiples líneas celulares, lo cual es un logro impresionante. Sin embargo, ninguno de estas líneas celulares correspondían a una biología humana normal –esencialmente eran células cancerígenas proliferando en un placa de Petri. Queda aún pendiente de verificarse la secuencia del Iniciador en células humanas normales provenientes de pacientes sanos.

La investigación está publicada en línea y será publicada en el número impreso de febrero 10 de la revista Genes & Development. La encuentras en [http://genesdev.cshlp.org/content/early/2017/01/20/gad.293837.116]