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Importante hallazgo sobre el funcionamiento de los genes
Logran explicar cómo un gen puede dar lugar a numerosas proteínas diferentes
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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.
Cortar y pegar
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."
Kornblihtt se lamenta por la cantidad de gente que, como Claudio Alonso, se formó en su laboratorio y que ahora está fuera del país. "Si tuvieran la posibilidad de volver, con un sueldo razonable, aunque la condición fuera trabajar en proyectos aplicados, seguramente volverían".
La ciencia básica, indispensable
"Es una excelente señal que el presidente Kirchner haya recibido a los científicos y manifestado su apoyo a la ciencia. Sin ciencia básica no hay desarrollo independiente ni se pueden formar investigadores para resolver problemas aplicados."
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