Descubierta una sexta `letra genética` en células de animales y

Descubierta una sexta ‘letra genética’ en
células de animales y plantas
http://elpais.com/elpais/2015/04/30/ciencia/1430412115_320870.html
Resumen
Des de que cursé la asignatura de experimentales
en 3ero de la ESO, se nos ha explicado que los
nucleótidos Adenina, Guanina, Citosina, timina,
uracilo y las modificaciones de estos eran las
bases que escribían nuestro genoma y
mensajeros.
Un reciente hallazgo, según explican Holger Heyb
y Nabeks Esteller del Idibell, podría añadir una
nueva base a la composición de nuestro genoma.
Adenina
Metil adenina
Los dos nuevos nucleótidos son la metil-citosina y la metil-adenina, se han hallado en
Drosophila Melanogaster, algas y el nematodo Caenorhabditis elegans, aunque todavía no se
ha encontrado en mamíferos.
La metilación de bases es un proceso ya conocido en la biología molecular, y es de vital
importancia en la activación e inactivación de genes. Pero según Esteller, los nucleótidos que él
ha encontrado, no serían fruto de una metilación transitoria de una adenina o una citosina.
Acorde a Esteller, la metil- citosina (descubierta en los ochenta) sería un nucleótido estable
que se transmitiría a la descendencia y estaría relacionada con la diferenciación sexual y la
configuración del cerebro, además de intervenir en la diferenciación celular. Ya des de los
noventa, la metil-citosina es considerada un importante mecanismo epigenético, que es capaz
de apagar o activar los genes en función de las necesidades fisiológicas de cada tejido. En los
últimos años, el interés por esta quinta base ha ido aumentando, al demostrarse que
alteraciones en la metil-citosina contribuyen al desarrollo de muchas enfermedades humanas,
entre ellas el cáncer.
La recientemente descubierta metil- adenina supondría añadir una sexta base. Des de hace
años se sabe que las bacterias tenían metil adenina en su genoma con una función protectora
frente a la inserción de material genético des de otros organismos. Pero se creía que este era
un fenómeno de células primitivas y que era muy estático, como una armadura fija que las
protegía. El estudio de Esteller, muestra que células eucariotas también manifestarían este
nucleótido, constituyendo una nueva marca epigenética que actuaría regulando la expresión
de ciertos genes. Esteller añade que parece ser que la metil- adenina tendría un papel
específico en las células madre y en etapas tempranas del desarrollo.
Acorde a Esteller, el hecho de que se trate de bases estables y transmisibles, es un criterio
suficiente para considerarlas como nucleótidos aparte, y no como variantes de los ya
conocidos. El reto a partir de ahora, consistiría en hallar la metil- adenina en mamíferos y
determinar las funciones que realiza.
Opinión personal: más allá de la nueva línea de investigación en la epigenética que puede abrir
este descubrimiento, y la importancia que supondría encontrar estos marcadores exigenticos
en mamíferos, no sólo de cara a conocer mejor el funcionamiento y la expresión de nuestro
genoma sino también de las terapias que se pueden derivar de esta.
Ahora bien, des de mi insignificante perspectiva de estudiante de 1ero, el título del artículo me
parece engañoso y con los limitados conocimientos de los que dispongo, no compartiría la idea
del quinto y sexto nucleótido que plantea el artículo. Ignoro si el Dr. Esteller comparte el hecho
de que las formas metiladas de adenina y citosina sean nuevas forma nucleotidos
independientes, o tan sólo se trata de un recurso para hacer el artículo más atractivo y
entendedor al público. Pero des de mi humilde perspectiva, creo que el estatus de estos dos
nucleótidos, deben ser considerado des de su estructura química.
Pues lo cierto es que tanto metil adenina, como metil citosina, son una adenina y una citosina
metiladas que se unirán a una timina y a una guanina respectivamente y que en el código
genético serán interpretadas como adenina y citosina. Por mucho que sean estables y
transmitibles, y esto las lleve a desarrollar funciones concretas, des de mi punto de vista son
modificaciones de “nucleotidos base” que se ha mantenido estable y perpetuado porqué su
función se han visto favorecida por la selección natural. Del mismo modo pero entendiendo
que se tratan de cosas y contextos distintos, podríamos hacer un símil con las modificaciones
que sufren muchas proteínas (algunas de ellas irreversibles) y que afectan a la función de esta,
lo que implicaría considerar a las distintas formas de una misma proteína, derivadas de la
presencia de pequeñas modificaciones a una estructura base, como proteínas distintas.
Aplicando este criterio, las dos formas de la proteína prionica deberían considerar-se proteínas
distintas, pues tienen estructura, funciones y propiedades diferentes, además de que una de
ellas se podría transmitir como partícula infecciosa.
Reitero que esta se trata de una opinión hecha con los conocimientos y perspectiva de la que
dispongo, y que distan muchísimo de los que pueda disponer un cualquier graduado y mucho
más de los que dispone el Dr. Esteller. Por lo tanto, los argumentos que aquí expongo pueden
resultar erróneos y fruto de una carencia de formación y falta de perspectiva por mi parte.
Un mando a distancia para el genoma
http://elpais.com/elpais/2015/04/06/ciencia/1428331034_205363.html
Una de las cosas que considero más sorprendente del genoma humano, es el hecho de que
solo una pequeña parte de este codifique por proteínas. Actualmente, la ciencia ha alcanzado
los conocimientos necesarios como para corregir y substituir estos genes. Sin embargo, no se
tenían métodos para manipular la gran mayoría de ADN restante, una capacidad de alta
importancia, teniendo en cuenta que esta parte del ADN se encargaría de la regulación de los
genes.
Los grandes proyectos genómicos internacionales, como”ENCODE” o “Roadmap Epigenomics”
Project, han identificado millones de marcas epigenéticas, segmentos de ADN que regulan la
actividad de los genes en las células y a los sucesivos tiempos de desarrollo. Curiosamente,
muchas alteraciones genéticas que se han asociado a enfermedades, corresponderían a
marcas epigenéticas, de ahí la importancia de aprender a manipularlas. Controlar estos
reguladores, implica controlar el cuándo y el dónde de la actividad de los genes
Charles Gersbach y su equipo de la Universidad de Duke, han usado una técnica
llamada crispr, usado para alterar o sustituir genes, y que ha sido adaptada a los
marcadores epigenéticos.
La técnica crispr, actúa localizando una secuencia de ADN específica en el genoma, la
corta y la sustituye por otra. El método de Gersbach consiste en dejar intacta la parte
de encontrar una secuencia exacta de ADN, pero ha sustituido la enzima que corta el
ADN por otra que modifica las histonas, dejando intacta la secuencia de nucleótidos,
pero modificando la epigenética
El primer objetivo científico es utilizar su nueva técnica para aclarar la función de las marcas
epigenómicas, concretamente aquellos segmentos de secuencia que los grandes estudios
genómicos de población han asociado a la propensión a las enfermedades. Aunque aún sería
muy pronto para hablar de terapia epigenética, esta técnica podría ser utilizada para la
conversión de células madre en cualquier tipo celularPar concluir, expongo la siguiente reflexión de Gersbach: “El epigenoma es todo lo asociado al
genoma que no sea la propia secuencia genética, y es tan importante como nuestro ADN para
determinar la función celular en la salud y la enfermedad” “Esto resulta obvio si se considera
que tenemos más de 200 tipos celulares, pese a que el ADN es virtualmente el mismo en todos
ellos; el epigenoma determina qué genes se activan en cada célula, y a qué nivel”.
Opinión personal: a pesar de ser sólo una técnica, en mi opinión abre un gran abanico de
posibilidades: puede ayudar a entender el transcriptoma, la diferenciación celular, así como a
relacionar multitud de procesos bioquímicos, fisiológicos y de desarrollo de los organismos con
la información codificada en nuestro genoma y así entender mejor su expresión, permitiendo
dar una mayor precisión a la relación genotipo- fenotipo.
A nivel práctico, considero interesante el hecho de como la epitgenética, podría en un futuro
jugar un papel importante en la conversión de células madre (o incluso células no
especializadas) en otro tipo de líneas celulares, permitiendo reparar lesiones y disfunciones en
los distintos tejidos del cuerpo.