Investigan la funcionalidad de los ‘genes saltarines’, capaces de producir modificaciones azarosas en el organismo

En el ADN de los seres vivos pluricelulares, desde un hongo al humano, hay unos elementos genéticos muy peculiares. Se llaman transposones y tienen la capacidad de ir de una parte a otra de la doble hélice produciendo modificaciones aleatorias. Por esa imprevisibilidad, se les ha llamado también genes saltarines. Un trabajo internacional, en el que ha participado una investigadora de la Universidad de Córdoba (UCO), ha observado que una parte de estos genes saltarines ha adquirido una función de control con respecto a sus congéneres, evitando, de esta manera su descontrol en la cadena genética. Dicho de otro modo, una familia de transposones actúa como perros pastores en un rebaño de ovejas, impidiendo que brinquen el cercado y pasten fuera del terreno acotado.

“Son elementos extraordinarios del genoma y cuya funcionalidad es aún desconocida”, afirma de forma entusiasta Conchi Muñoz, profesora del Departamento de Agronomía y participante en el estudio. Yendo de un lado a otro del ADN, los transposones pueden modificar el organismo de forma azarosa. Pueden ocasionar un problema de salud, pero también son fuente de diversidad y, por lo tanto, contribuyen a la evolución. Estos elementos autónomos suponen aproximadamente un 40% del genoma humano y hasta hace poco se consideraban parte del ADN basura. Ahora se está describiendo la funcionalidad de estos genes saltarines. “¿Para qué, si no, iba la célula a consumir energía en replicarlos, si no le es útil?”, reflexiona la investigadora.

En una estancia en la Universidad de California en Irvine (Estados Unidos), Muñoz había observado que había familias entre los transposones que silenciaban al resto. El equipo al que pertenecía había desarrollado protocolos genómicos y transcriptómicos, para saber cómo se producía este control de los genes saltarines. El trabajo se había realizado en maíz (Zea mays), ya que en este cereal hasta el 85% de su genoma está formado por estas piezas autónomas del ADN. Gracias a observar las modificaciones que producían los transposones en esta gramínea, como el cambio de coloración aleatorio que se pueden observar en algunos granos de una mazorca, Barbara McClintock obtuvo el Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 1983.

Una familia de pastores

Ahora, un trabajo coordinado desde la Universidad de Sussex (Reino Unido) ha descrito la maquinaria empleada por una familia de transposones pastores, llamada sirevirus. Toma este nombre porque el comportamiento de los transposones se parece al de un virus. Amaestrando a un grupo de genes saltarines para que controle al resto, la célula regula la inesperada acción de estos elementos autónomos. La maquinaria se basa en pequeñas cadenas de ARN (ácido ribonucleico) que impide el movimiento de los rebeldes transposones, como si se pegaran a ellos como una lapa. Este sistema  estar presente en todo el reino vegetal, concluye el trabajo, por lo que los autores establecen que los transposones no son residuos que quedan en la cadena de ADN, sino que forman parte funcional de la maquinaria genética de las plantas. El trabajo ha sido publicado en la revista científica Genome Research, con un elevado factor de impacto (14.630).

“La sofisticada regulación de algunos transposones podría responder a algo parecido a un sistema inmune celular para mantener la integridad del ADN”, compara Muñoz. Describir la funcionalidad de los transposones no sólo tiene implicaciones para el conocimiento interno de las plantas, en un futuro esta información puede servir para tratamientos de dolencias en humanos. No en vano, los transposones pueden ocasionar daños en el organismo todos los seres eucariotas, como nosotros, cuando salen del redil.

Alexandros Bousios, Concepcion M Diez, Shohei Takuno, Vojtech Bystry, Nikos Darzentas and Brandon S Gaut. ‘A role for palindromic structures in the cis-region of maize Sirevirus LTRs in transposable element evolution and host epigenetic response’, Genome Reseach. March 2016, 26 (3). doi: 10.1101/gr.193763.115