Un descubrimiento que resuelve un misterio de la complejidad biológica subyacente. Investigadores de la Universidad de Toronto han descubierto una visión fundamentalmente nueva de cómo las células vivas usan un número limitado de genes para generar órganos enormemente complejos como el cerebro.
En un artículo publicado el 6 de mayo en la revista Nature titulado “Deciphering the Splicing Code“, un equipo de investigación liderado por los Profesores Brendan Frey y Benjamin Blencowe describe cómo el código oculto dentro del ADN explica uno de los misterios centrales de la investigación genética – cómo un limitado número de genes humanos pueden producir un número enormemente superior de mensajes genéticos. El descubrimiento une un hueco de décadas de antigüedad entre nuestra comprensión del genoma y la actividad de procesos complejos dentro de las células, lo cual podría algún día llevarnos a predecir o prevenir enfermedades tales como cánceres o desórdenes neurodegenerativos.
Cuando se secuenció completamente el genoma humano en 2004, se encontraron aproximadamente 20.000 genes. No obstante, se descubrió que las células vivas usan esos genes para generar una fuente mucho más rica y dinámica de instrucciones, que constan de cientos de miles de mensajes genéticos que dirigen la mayor parte de la actividad celular. Frey, que tiene estudios en ingeniería y medicina, asemeja este descubrimiento a “escuchar una orquesta tocando tras una puerta cerrada, y cuando abres la puerta ves que sólo tres músicos generaban toda esa música”.
Para descubrir cómo las células vivas generan esta vasta diversidad en su información genética, Frey y el becario de posdoctorado Yoseph Barash desarrollaron un nuevo método de análisis biológico asistido por ordenador que encuentra “contraseñas” ocultas en el genoma que constituyen a lo que se refieren como “código de unión”. Este código contiene las reglas biológicas que se usan para gobernar cómo partes separadas de un mensaje genético copiadas desde un gen pueden unirse de diferentes formas para producir distintos mensajes genéticos (ARNs mensajeros). “Por ejemplo, tres genes de neurexina pueden generar unos 3000 mensajes genéticos que ayuden a controlar las conexiones del cerebro”, dice Frey.
“Anteriormente, los investigadores no podían predecir cómo se reordenarían, o unirían, los mensajes genéticos, dentro de una célula viva”, dice Frey. “El código de unión que hemos descubierto ha tenido éxito al predecir cómo se reordenar miles de mensajes genéticos de forma distinta en muchos tejidos distintos”. El grupo de Blencowe, incluyendo al estudiante graduado John Calarco, usó los datos experimentales generados para derivar y comprobar predicciones a partir del código. “Que el código de unión pueda hacer predicciones precisas a tan gran escala es un gran paso adelante en el campo”, dice Blencowe.
Frey y Blencowe atribuyen el éxito de su proyecto a la estrecha colaboración entre su equipo de talentosos biólogos computacionales y experimentales. “Comprender los sistemas biológicos complejos es como comprender un circuito electrónico complejo. Nuestro equipo hizo ‘ingeniería inversa’ con el código de unión usando datos a gran escala generados por el grupo”, señala Frey.
Autor: Paul Cantin
Fecha Original: 5 de mayo de 2010
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