La Ciencia se da por enterada nuestro ADN está cambiando
Aunque no admiten la causa del cambio, sin embargo si se han dado cuenta que nuestro ADN cambía, el culpable del cambio es el ARN que no transmite una copia exacta del ADN original.
Artículo publicado por Erika Check Hayden el 25 de mayo de 2011 en Nature News
Los escépticos cuestionan un hallazgo que daría un vuelco a un ‘dogma central’ de la biología.
Sucedió algo divertido de camino al ribosoma. Esta es la esencia de un controvertido artículo que concluye que el ARN mensajero – el intermediario molecular que transporta información del ADN celular a su maquinaria de fabricación de proteínas – se ve rutinaria y sistemáticamente alterado por un mecanismo desconocido antes de que se puedan leer sus instrucciones genéticas. El artículo, publicado en Science la semana pasada (M. Li et al. Science doi:10.1126/science.1207018 ; 2011), está ya obteniendo mordaces revisiones por parte de los biólogos computacionales, que citan posibles errores que podrían socavar las afirmaciones de los autores.
De verificarse, los hallazgos harían que se tuviera que rescribir el ‘dogma central’ de la biología molecular, que propone que la transcripción del ARN que transporta la información genética al ribosoma, donde se usan como plantillas para el ensamblaje de proteínas, normalmente encajan con fidelidad con el ADN original. Una versión revisada de esta descripción incluiría un paso de ‘edición del ARN’ por el camino, el cual reemplaza letras aisladas en el código genético y cambia las proteínas resultantes. Tal paso permitiría a las células generar mucha más diversidad a partir del conjunto de herramientas estándar del ADN de lo que se pensaba anteriormente.
Vivian Cheung de la Universidad de Pennsylvania en Philadelphia lideró el trabajo, el cual implicaba examinar transcripciones de ARN y secuencias de ADN de 27 personas que fueron secuenciadas en el Proyecto Genoma 1000 y el Proyecto Internacional HapMap. El equipo encontró más de 10 000 lugares en exones – regiones del ARN mensajero que han sido transcritas desde el ADN – en las que las secuencias de ADN y ARN no encajaban. La misma discordancia se producía en distintas personas, lo que sugiere que no eran errores aleatorios en la transcripción. El equipo de Cheung también encontró proteínas hechas a partir de ARN ‘desparejado’.
“Una vez vimos que estas diferencias se traducían en secuencias de proteínas, estuvimos bastante seguros de que eran derivadas biológicamente”, comenta Cheung.
La edición del ARN – un proceso que cambia la identidad de una base de ARN después de que se haya transcrito a partir de la secuencia de ADN – no es un descubrimiento nuevo. Una enzima llamada ADAR, por ejemplo, induce desajustes en las células humanas reemplazando la base adenosina por otra molécula que, que se lee como guanina cuando el ARN se usa para codificar una proteína. La edición de ARN también tiene lugar en plantas y parásitos humanos.
Pero la cantidad de ARN editado que se propone en el artículo de Science es extraordinario; sus autores estiman que cada persona tiene aproximadamente 1065 desajustes – lugares que los autores llaman “diferencias ARN—ADN” o RDD por sus siglas en inglés. Algunos de los desajustes implican cambios de base que no se producen por ningún mecanismo conocido de edición de ARN, lo que sugiere que está en funcionamiento un mecanismo no descubierto.
“Esto sugiere una capa completamente distinta de regulación genética a nivel de ARN”, dice el biólogo molecular Nishikura del Instituto Wistar en Philadelphia. “El gran reto ahora es descubrir el mecanismo molecular para que puedan lograrse estas alteraciones en la secuencia del ARN”.
Otros se mantienen escépticos. El genetista comparativo Lior Patcher de la Universidad de California en Berkeley, ha estudiado cómo las máquinas de secuenciado de alto rendimiento que usó el equipo de Cheung para secuenciar el ARN introducen errores sistemáticos cuando secuencian ADN y ARN. Dice que algunos de los desajustes de Cheung tienen lugar en sitios que son propensos a errores sistemáticos en el secuenciado de ARN, pero otro no.
Y en un post del blog ‘genomes unzipped’ del 20 de mayo, Joe Pickrell, estudiante graduado que trabaja con el genetista humano Jonathan Pritchard en la Universidad de Chicago en Illinois, describió otra potencial fuente de error. Pickrell dice que múltiples regiones de ADN similar en el genoma humano pueden hacer difícil el rastreo del origen de una corta extensión de ARN hacia una secuencia específica de ADN, creando la ilusión de que hay diferencias ADN-ARN. “Si los autores atribuyen accidentalmente el ARN a dos regiones distintas del genoma de la misma región de ADN, podrían deducir equivocadamente una edición del ARN”, dice Pickrell. “Creo que muchos de sus resultados podría ser consecuencia de errores en la identificación del origen genómico correcto de sus lecturas de secuenciado”.
Otros investigadores están peinando sus datos y esperando a ver los resultados de trabajos posteriores que determinarán si las dudas generadas por Patcher, Pickrell y otros son válidas. Mientras tanto, dice Cheung, “estamos contentos de ver que nuestros colegas ya están usando nuestros datos”.
De confirmarse, el trabajo de Cheung tiene importantes implicaciones para la biología y para la forma en que los investigadores estudian la genómica. Chris Gunter, director de temas de investigación en el Instituto HudsonAlpha para Biotecnología en Huntsville, Alabama, dice que la edición de ARN podría tener implicaciones para los orígenes genéticos de enfermedades, si resulta que el control de cuánta edición tiene lugar es heredado.
“Esto podría haber nuestros trabajos como genetistas más problemático y más interesante”, comenta.
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