Fuente: AndaluciaInvestiga.com – Santi Folch

Los investigadores, del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), de titularidad mixta entre la Universidad Pablo de Olavide, el CSIC y la Junta de Andalucía, han logrado identificar correctamente las “regiones de influencia” en las que se divide la parte oscura del ADN, fracción mayoritaria del mismo que no interviene sin embargo en la síntesis proteica, al no contener genes. Aunque se pensaba que esta parte del ADN era irrelevante, estudios recientes mostraron que en realidad sí interacciona con los genes, en un proceso poco conocido hasta ahora. El hallazgo de los científicos del centro hispalense radica en haber definido las “fronteras” que delimitan las diferentes regiones existentes en el “ADN oscuro”, de forma que puede asignarse cada una de ellas con el gen en particular al que afecta. Gracias a esta correcta asignación, el estudio ya ha revelado que el riesgo de padecer esclerosis múltiple se ve influido por un gen distinto al que se creía, dentro del grupo relacionado con la enfermedad. Actualmente se está desarrollando una investigación similar sobre el cáncer de colon.

Muchas enfermedades se ven afectadas por alteraciones en nuestro ADN. Como si de una tómbola se tratase, las perturbaciones genéticas pueden ocasionar trastornos, o influir en su transcurso de innumerables formas. También pueden resultar inocuas. Es algo difícil de esclarecer para la medicina, que tiene un problema añadido: si las alteraciones se producen en el denominado “ADN oscuro”, la parte del mismo que no contiene genes, la dificultad de entender cómo nos afectarán se multiplica. Afortunadamente, el estudio de un equipo de investigadores del hispalense Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD) ha logrado aportar algo de luz a este complejo campo.

“En esta parte del ADN no hay genes, pero puede haber alteraciones que les afecten. Si no conocemos el gen finalmente perjudicado, resultará difícil identificar las proteínas que se verán involucradas, pues la función de los genes es esa precisamente, sintetizar proteínas”, explica José Luis Gómez Skarmeta, uno de los responsables de la investigación. “Con ellas, las células realizan todas sus funciones, de forma que averiguar las proteínas que hayan podido verse afectadas es vital para averiguar los posibles efectos de la mutación en el organismo”, aclara.

La investigación del equipo hispalense, recientemente publicada en diferentes revistas científicas debido a su relevancia, como Nature Communications o Nature Structural and Molecular Biology, contribuye en este sentido: ha definido las diversas regiones existentes dentro del ADN sin genes, de forma que a partir de ahora podrá asignarse cada una de ellas con el gen concreto al que afecta. Gómez Skarmeta las denomina “regiones de influencia”, y con su identificación se hace posible averiguar dónde (a qué gen y a qué proteínas) afectará una alteración producida en la parte “oscura” del ADN.

El científico señala que este tipo de ADN, también denominado “no codificante” o incluso “basura”, es muy desconocido por la ciencia pese a constituir el 95% del total que tiene cada organismo. Al no contener genes como tales “parecía estar de relleno, sin finalidad aparente”. Por ese motivo fue llamado así. El trabajo del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, de titularidad mixta entre la Universidad Pablo de Olavide, la Junta de Andalucía y el CSIC, ha confirmado lo contrario: “Este ADN no es algo meramente residual. Estudios recientes están mostrando que contiene partes diferenciadas, cada una de las cuales regula el comportamiento de un gen”, subraya el investigador, gracias a cuyo trabajo se han establecido las fronteras entre cada una de estas partes.

Tal y como aclara Fernando Casares, también miembro del CABD y colaborador de Gómez Skarmeta, sólo una pequeña fracción del ADN, un 5% aproximadamente, contiene los genes que darán lugar a las diferentes proteínas del organismo. El 95% restante del ADN, la parte denominada “oscura”, no tiene información para generar proteínas, pero “contiene las instrucciones que determinan cuándo, dónde y en qué cantidad se debe copiar un gen a ARN”, y, por tanto, la información acerca de cómo se tiene que generar una proteína determinada. “El problema es que las instrucciones están en medio de la nada y no se sabe a qué gen controlan”, explica.

La investigación de los científicos hispalenses ha logrado identificar “fronteras o lindes” dentro del ADN oscuro, que permiten asignar cada región reguladora con un gen en concreto. “Son como vallas que delimitan las parcelas de una finca, siendo el gen la casa principal, y la región oscura su terreno circundante, por así decirlo”, explica Gómez Skarmeta. El papel de estos “terrenos” sería contener todas las instrucciones para regular correctamente a sus genes asociados. Al detectar las fronteras entre ellos, los investigadores entenderán mucho mejor a partir de ahora el código genético de cada individuo: si encuentran una alteración respecto al genoma “ordinario”, podrán saber exactamente el gen que está siendo afectado, y por tanto las proteínas –y con ello las funciones vitales- involucradas.

El hallazgo tiene numerosas aplicaciones, muchas de ellas de orden médico. Tal y como resume Casares, “se sabía que numerosas enfermedades se producen o están afectadas por problemas en estas regiones reguladoras, pero era difícil averiguar qué genes resultaban implicados finalmente. Las señales que hemos identificado nos permiten ahora hacerlo, pues marcan unas claras fronteras de influencia”. En este sentido, apunta que “entre un 5% y un 10% de las asociaciones que los científicos han establecido entre mutaciones, genes y enfermedades podría estar actualmente mal asignado”.

De hecho, el equipo ya ha podido demostrar esta circunstancia para el caso de la esclerosis múltiple, una enfermedad neurodegenerativa, encontrando que ciertas alteraciones detectadas en su transcurso afectan en realidad a un gen distinto del que se pensaba. “Ahora se podrá hacer un tratamiento correcto frente a la acción de este gen”, explica Gómez Skarmeta, que trabaja actualmente junto a científicos ingleses en un estudio similar sobre cáncer de colon. “El papel de los genes en las enfermedades es muy grande, y cada día se descubren nuevas asociaciones”, señala.

Se completa el mapa genético del ADN “oscuro”

El genoma de cualquier individuo es una larga secuencia que combina cuatro “letras químicas”. El código resultante contiene las instrucciones necesarias para fabricar las proteínas que harán posible su desarrollo, pero que también le predispondrán -en mayor o menor grado- a padecer ciertas enfermedades.

No obstante, esta parte del ADN constituye apenas el 5% del total. El resto, el denominado ADN “oscuro”, sigue siendo un gran desconocido. Según explican los investigadores del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, “los científicos aún no somos capaces de asignarle una función clara a esta parte mayoritaria del código”. Ello no impide que en el centro hispalense hayan logrado iluminar, al menos en parte, este ADN oscuro identificando parte de las regiones reguladoras que contiene.

“Es como si nuestra lectura actual del genoma fuera la de un poema del que desconocemos la métrica y los signos de puntuación. Las regiones frontera que hemos identificado serían esos signos, que han resultado ser constantes independientemente del tipo celular e incluso del organismo”, explica Casares. De hecho, el trabajo de su centro ha demostrado que estas señales se encuentran en todos los vertebrados, lo que implica que se han mantenido constantes a lo largo de la evolución.

El científico realiza una metáfora muy ilustrativa: “Los genes son como una caja de herramientas, la parte oscura restante es como su enorme libro de instrucciones. Conocemos de qué herramienta trata cada capítulo de este libro, pero no el idioma en qué está escrito”.

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José Luis Gómez Skarmeta y Fernando Casares, en el CABD (Centro Andaluz de Biología del Desarrollo).

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José Luis Gómez Skarmeta
Centro Andaluz de Biología del Desarrollo
Email: jlgomska@upo.es
Tfno.: 954348948