Descifrado el genoma humano,
parecían casi agotados los misterios de la genética. Sin embargo, si el ser
humano posee menos del doble de los genes que tiene un simple gusano, todo
indica que la complejidad de nuestro organismo está más allá del número de
genes.
Ahora, un equipo de
investigadores argentinos logró explicar uno de los mecanismos que permiten
que un mismo gen dé lugar a un número variado de proteínas: la clave parece
estar en la velocidad con que se copia la información genética para fabricar
esas sustancias indispensables para la vida.
"Este trabajo define un
mecanismo novedoso por el cual se regula la producción de más de una proteína
por gen, lo que es fundamental para la diferenciación celular y el desarrollo
del embrión", asegura el doctor Alberto Kornblihtt, profesor en la Facultad de
Ciencias Exactas y Naturales de la UBA e investigador del Ifibyne-Conicet. En
el proyecto también participaron el doctor David Bentley, de la Universidad de
Colorado, EE.UU, y el argentino Claudio Alonso, de la Universidad de Cambridge,
Inglaterra.
En los mamíferos, los genes no
se encuentran uno al lado del otro sino separados por regiones sin información
que constituyen alrededor del 95 por ciento del genoma. Para fabricar una
proteína, la maquinaria celular debe copiar la información -en un proceso que
se conoce como transcripción - descartando las páginas en blanco. Pero a veces
sucede que la copiadora también tira a la basura información relevante.
Entonces, la proteína se fabrica sólo con los datos disponibles y, por lo
tanto, el producto será diferente del que se produce con toda la información.
Como la copiadora no siempre
desecha la misma información, se fabrican diferentes proteínas alternativas a
partir de un mismo gen.
El grupo que dirige Kornblihtt
identificó un nuevo mecanismo que incide en este proceso (conocido como
splicing): se trata de la velocidad de trabajo de la enzima polimerasa, que se
encarga de copiar el ADN para fabricar el molde (ARN) que servirá para
fabricar la proteína.
Si la polimerasa, en su tarea de
copiado, avanza de manera lenta, la maquinaria del splicing se comporta en
forma más cuidadosa, y no desecha material valioso. Pero si, por algún motivo,
la polimerasa está apurada, se arrojan a la basura trozos importantes de
material genético.
"Para ver cómo se comportaba la
polimerasa lenta, observamos qué sucede en embriones de la Drosophila
melanogaster, es decir, la mosca del vinagre", relata Manuel de la Mata,
biólogo pampeano, graduado en Córdoba, que está haciendo su doctorado en
Buenos Aires bajo la dirección de Kornblihtt.
Hace muchos años se descubrió
que si el embrión de la mosca tiene mutado uno de sus genes, el individuo
adulto tendrá dos pares de alas en lugar de uno. En el experimento, embriones
de moscas que no tenían mutado ese gen, pero tenían más lenta la enzima
polimerasa, también dieron lugar a adultos con una anormalidad en sus alas. La
lentitud de la enzima incidió para que el gen se copiase de manera que diera
como resultado una proteína anómala.
Luego, los investigadores
hicieron el experimento con el gen humano que contiene la información para
fabricar la fibronectina , una proteína esencial para el desarrollo de todos
los vertebrados. De hecho, los ratones que tienen anulado ese gen no alcanzan
a desarrollarse en el útero materno. Gracias al splicing alternativo , esta
proteína se produce en 20 variedades diferentes en diversos tejidos del
organismo. "Pero -asegura de la Mata- observamos que la polimerasa lenta
también en este gen humano produce un splicing alternativo diferente."
"Si la transcripción la hace la
polimerasa normal, el resultado son proteínas cortas. Pero si la hace la
artificial, que fabricamos en el laboratorio, la proteína se hace más larga",
explica Kornblihtt.
Si bien desde la década del 80
se sabía que existe el splicing alternativo, esta nueva investigación ha
desentrañado los mecanismos de su regulación, lo que implica que será posible
controlarlo en el caso de que el proceso esté involucrado en alguna
enfermedad. "Conocer el genoma humano es sólo la punta del iceberg. Aun si se
pudiera conocer la función de los 30 mil genes humanos, no se tendría todavía
la información para saber cuáles son las proteínas que se fabrican en un
tejido y cuáles, en otro", reflexiona Kornblihtt.
El grupo que lidera el doctor
Kornblihtt en la Fceyn cuenta con apoyo de la Agencia Nacional de Promoción de
Ciencia y Tecnología, la Fundación Antorchas, el International Centre for
Genetic Engineering and Biotechnology y el Horward Hughes Medical Institute.
"Cada vez es más difícil hacer
buena ciencia en la Argentina -comenta el investigador. Y agrega:- Mi temor es
que se siga con la falacia de que, para aumentar el presupuesto en ciencia, es
necesario que los científicos propongan proyectos con aplicabilidad
inmediata."
