Investigadores españoles actualizan el genoma humano

Los científicos del CNIO han reducido el listado de genes que producen proteínas en 19.000. Además, el estudio concluye que la práctica totalidad de ellos tienen un origen anterior a la aparición de los primates hace más de 50 millones de años.

Genoma humano
Genoma humano.

Redacción. Un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha actualizado la cifra de genes que generan proteínas incluidos en el genoma humano y han reducido el listado a unos 19.000, 1.700 menos que los estimados en las últimas anotaciones y un número muy inferior a los 100.000 que se llegaron a barajar hace años.

El trabajo, que pública en su último número la revista ‘Human Molecular Genetics’, ha sido dirigido por el investigador Alfonso Valencia, vicedirector de Investigación Básica y jefe del Grupo de Biología Computacional Estructural del centro, y concluye que la práctica totalidad de estos genes tienen un origen anterior a la aparición de los primates hace más de 50 millones de años.

Para su trabajo han utilizado análisis bioinformáticos, genéticos y proteómicos de última generación y han contado con la colaboración del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), además del Welcome Trust Sanger Institute en Cambridge (Reino Unido) y de la Universidad de California Santa Cruz (Estados Unidos).

La detección y caracterización de los genes presentes en esta gran masa de información es una tarea compleja y ha sido fuente de continuo debate desde los primeros intentos sistemáticos realizados por el Proyecto Genoma Humano hace más de diez años, según explican los autores.

Durante este periodo se han producido continuas rectificaciones de las anotaciones que han desembocado en el presente trabajo, que detecta un “menguante” número de genes presentes en el genoma y lo cifra en aproximadamente 19.000.

“La parte codificante del genoma (la que produce proteínas) está en constante movimiento. Nadie se podía imaginar hace unos años que con un número tan reducido de genes se podía hacer algo tan complejo”, ha explicado.

Los científicos partieron de análisis proteómicos a gran escala para determinar el mapa de proteínas humanas “a partir del cual identificar aquellos genes que las producen y de esta manera verificar que existen”, explica Valencia. Para ello, integraron los datos procedentes de siete trabajos anteriores de espectrometría de masas, la herramienta más potente para detectar moléculas, en este caso proteínas procedentes de más de 50 tejidos humanos.

Los resultados sacaron a la luz poco más de 12.000 proteínas, que casaron con las correspondientes regiones del genoma. Posteriormente analizaron miles de genes que aparecían en otras bases de datos pero no en el estudio y concluyeron que 1.700 de los genes que se consideraban como tal “no lo son por distintas razones”, bien porque no generan directamente proteínas o porque la lectura de sus letras (reading frame) no es compatible con la generación de las mismas, ha añadido Michael Tress, que también ha participado en el estudio.

Una hipótesis derivada del trabajo es que más del 90% de los genes humanos que producen proteínas tienen su origen en metazoos u organismos pluricelulares del reino animal hace cientos de millones de años. La cifra es superior al 99% para aquellos genes cuyo origen es anterior a la aparición de los primates hace más de 50 millones de años. “Nuestras cifras indican que las diferencias entre humanos y primates a nivel de genes o proteínas son muy pequeñas”, apuntan los investigadores.

David de Juan, también autor del trabajo e investigador del laboratorio de Valencia, sostiene que “el número de genes, originados de nuevo en términos evolutivos, que separan a los humanos de los ratones (anteriores a los primates en la escala evolutiva) podría ser inferior a diez”.

Esta cifra contrasta con los más de 500 genes humanos originados de nuevo desde primates según datos procedentes de la anotación actual, por lo que “las diferencias fisiológicas y de desarrollo entre primates son sobretodo a nivel de regulación y no a las funciones básicas de las proteínas”.

Las fuentes de complejidad humana radican más en el número de genes en cómo estos son utilizados, en las miles de modificaciones químicas que se producen en las proteínas o, según los últimos descubrimientos del proyecto internacional ENCODE en el que el equipo de Valencia participa, en el control de la producción de estas proteínas por las regiones no codificantes del genoma incluidas en el catalogado anteriormente como ADN basura, que compone el 90% de la totalidad del genoma.

El trabajo asemeja el número de genes humanos al de otras especies como la de los nemátodos ‘Caenorhabditis elegans’, unos gusanos de apenas un milímetro aparentemente menos complejos que el ser humano. No obstante, Valencia prefiere no hacer comparaciones, por lo que se tendrán que rehacer todos los cálculos, y no solo los del genoma humano.

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