Todos los humanos son 99.9 por ciento idénticos, genéticamente hablando. Pero esa pequeña variación de 0.1 por ciento tiene grandes consecuencias, influyendo en el color de sus ojos, la envergadura de sus caderas, su riesgo de enfermarse y, de alguna manera, incluso su potencial de ingresos.
Aunque las variantes están dispersas por todo el genoma, los científicos han ignorado en gran medida los tramos del código genético repetitivo que una vez se conocía despectivamente como ADN "basura" en su búsqueda de diferencias que influyen en la salud y la enfermedad humana.
Un nuevo estudio muestra que la variación en estas regiones repetitivas pasadas por alto también puede afectar la salud humana. Estas regiones pueden afectar la estabilidad del genoma y la función adecuada de los cromosomas que empaquetan el material genético, lo que aumenta el riesgo de cáncer, defectos de nacimientoe infertilidad. Los resultados aparecen en línea en la revista Investigación del genoma .
"La variación no solo es importante para el funcionamiento de los genes y las proteínas, sino que también puede ocurrir en las porciones repetitivas y no codificantes del genoma", dijo Beth A. Sullivan, Ph.D., autora principal del estudio y profesora asociadade biología molecular y microbiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke.
"Lo que encontramos en este estudio es probablemente la punta del iceberg", dijo Sullivan. "Podría haber todo tipo de consecuencias funcionales por tener variaciones dentro de la porción compleja y repetitiva del genoma que aún no conocemos"."
A pesar de que la secuencia del genoma humano se declaró completa hace más de una década, conserva varios huecos deslumbrantes, especialmente en las secuencias repetitivas alrededor de los centrómeros, los lazos retorcidos que mantienen un par de cromosomas juntos en forma de X flexible y coordinadossu movimiento durante la división celular.
Estas secuencias de centrómeros, llamadas ADN satelital, están formadas por bloques de exactamente 171 A, C, T y G, que se repiten una y otra vez durante millones de pares de bases. Los investigadores una vez creyeron que cada cromosoma contenía un solo tramo deeste ADN satélite, que determinó dónde residiría su centrómero. Pero hace unos años, el laboratorio de Sullivan descubrió que muchos cromosomas humanos poseían más de una de estas regiones y, dependiendo del individuo, el centrómero podría formarse en cualquier sitio.
En este estudio, Sullivan quería ver cómo el cromosoma decide dónde colocar su centrómero, y si un sitio construye un centrómero "mejor" que el otro. De los 23 pares de cromosomas humanos, se centró en el cromosoma 17, que esestructuralmente reorganizado o mutado en muchos cánceres y defectos de nacimiento diferentes.
Primero, Sullivan y su equipo combinaron ensayos moleculares y visuales, estirando el cromosoma en largas fibras de cromatina que fueron pintadas con sondas fluorescentes para mapear la variación en la secuencia genómica en las dos regiones diferentes del ADN del satélite. Luego observaron cada satéliteregión para la presencia de proteínas necesarias para construir un centrómero completamente funcional.
Los investigadores encontraron que la variación genómica en una de estas regiones de ADN satélite, ya sea en el tamaño o la secuencia de sus unidades repetidas de 171 pares de bases, determina en última instancia si el centrómero se construye en el sitio primario o en el sitio alternativo.
Cuando interrogaron muestras de un banco de ADN humano, descubrieron que alrededor del 70 por ciento de los humanos tienen poca variación genómica en el sitio primario, mientras que el 30 por ciento tiene diferentes grados de variación. La mayoría de las veces, los centrómeros no están construidos enel sitio primario si contiene variación y, en cambio, se ensambla en el sitio "de respaldo" cercano, pero cuando esto sucede, el resultado puede ser un centrómero disfuncional que no es arquitectónicamente sólido y un cromosoma inestable que puede estar presente en demasiadas o muy pocas copias.
"Es inmensamente fascinante pensar que hay tanta gente caminando que son esencialmente mosaicos de centrómero", dijo Sullivan. "Uno de sus centrómeros, en uno de sus cromosomas, tiene el potencial de ser peligrosamente inestable, y podríaafectar su capacidad de reproducirse o predisponerlos al cáncer "
En el futuro, Sullivan planea investigar qué tan grande es el riesgo que representan las regiones satélites variantes para quienes las portan, y posiblemente desarrollar una forma de usar estas secuencias como biomarcadores para los defectos cromosómicos que pueden conducir a la enfermedad.
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Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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