3 de diciembre de 2011

Ctrl+X

No todo el genoma son genes. Siguiendo el hilo del post anterior, no sólo es que la densidad de genes sea baja, sino que además no todo el gen se aprovecha para construir la proteína, hay zonas entremedio en las que no hay nada "escrito". 

Por ejemplo, en vez de tener algo así: 

aqswxcdfrgthybnhyujnmkjstoboganestejjhkhajkjhgjhdgfjseoikhdgkfuyvcpñlokijmunhytrewqazxcvbnm 

donde toboganes está todo seguido, tenemos: 

aqswxcdfrgthybnhyujnmktobteidfkjsogantejfdsdfkjsesteilljjhkhajkjhgjhdgfjseoikhdgkfuyvcpñlokijmunhytre 

es decir: tob-teidfkjs-ogan-tejfdsdfkjs-es. 

Cuando se fabrica el intermediario en RNA se copia todo, y antes de pasar a la construcción de la proteína (llamada traducción) se cortan los trozos que no dan información y se unen tob- con -ogan- con -es. Esos trozos "en blanco" -yo me los imagino blancos- se llaman intrones. Los demás, exones (ej. tob-). Que sean exones o intrones lo indica una combinación de nucleótidos concretos en una posición concreta, en el ejemplo de arriba, se ve que los intrones de toboganes empiezan por te y terminan por js. En la mayoría de los casos se puede comprobar qué corresponde a un exón mediante la traducción inversa. ¿Qué? Si intentamos recorrer el camino a la inversa y en vez de pasar de nucleótidos a aminoácidos traducimos los aminoácidos a nucleótidos y localizamos estas regiones sobre el gen podemos hacernos una idea de qué partes del gen son exones y qué partes  intrones. 

Y ¿los intrones?¿se tiran? Parece que no siempre. Por un lado son un repertorio de potenciales exones. En el fondo los intrones son también ATGTCGTTTAAAGCT… La elección de que sean intrones o exones no viene de hace unos días, son millones de años de evolución en los que estas regiones apenas han cambiado. Esto hace que la traducción (el paso a aminoácidos) dé como resultado una proteína que funciona muy bien mientras que, seguramente, si ahora añadimos un trozo de intrón a la región que se traduce obtengamos una proteína inestable o con menos actividad. O puede que no. También puede pasar que por una mutación, una región que antes era exón quede transformada a intrón y se elimine con el corte. A la proteína resultante le faltará una parte. 

Este corta y pega se complica un poco con el hecho de que no siempre todos los exones se añaden y los intrones se eliminan. A veces, bien sea porque se trata de una proteína que tiene que expresarse diferente en un órgano u otro, o porque se exprese más durante la fase de crecimiento y menos llegado a la edad adulta, etc, cualquiera sea la situación, este corta y pega, llamado splicing, sirve como regulador. A veces se incluye un intrón "adrede" que bloquea la construcción de la proteína: es una manera de reducir la cantidad de proteína. A veces se incluye un exón y a veces otro: siguiendo el ejemplo de antes, a veces obtenemos "toboganes" a veces "tobes" a veces "oganes". 

Esta multiplicidad de alternativas tiene una apariencia bastante azarosa, pero nada más lejos. Está finamente regulada y cuando algo falla - por ejemplo, donde antes teníamos te- al inicio del intrón, muta y pasa a ser ta- es posible que la célula deje de entender eso como inicio de intrón y lo incluya como una continuación del exón. Seguramente la proteína resultante no funcionará correctamente y aparecerá alguna alteración, como sucede en muchísimas enfermedades, en las que una de las causas es la desregulación del proceso de splicing

Visto desde una perspectiva tan "breve" como es la nuestra, cualquier mutación es negativa: si ahora funcionamos bien, a la mínima que toquemos algo, se estropeará. Pero es gracias a esta susceptibilidad a cambiar que hemos llegado donde estamos. La capacidad de sufrir mutaciones y que estas perduren ha sido uno de los principales motores de la evolución. La diferencia con nosotros es que hasta ahora nadie metía la mano en el genoma para retocarlo. Ahora estamos aprendiendo a hacerlo, aún un poco a ciegas, pero poco a poco se comprenden mejor las consecuencias, directas e indirectas de estos cambios. Si uno es enfermo de tal porque la proteína cual no le funciona bien, con medicamentos se compensa esa deficiencia. Ahora el objetivo es arreglar el problema de raíz, cambiar los planos originales, para que desde ese momento todas las copias sean correctas. Creemos en solucionarlo de raíz. Ahora basta definir qué "problemas" necesitarán solución.

Splicing, por Casandra

2 comentarios:

  1. Buen artículo.

    Para acabar de complicar un poco lo del cortar y pegar, añado que el splicing no sólo puede servir para regular la expresión sino que puede llegar a dar lugar a la producción de proteínas distintas, funcionales o no, según el tejido donde se exprese, es decir, si en un tejido se traducen los exones 1,2,3 y 4 pero en otro se traducen sólo el 2,3 y 4 el resultado puede ser una proteína distinta aunque funcional que realice una función más o menos diferente a la de la "completa". Este es uno de los fenómenos por los cuales menos de 30000 genes pueden dar lugar a más de 100000 proteínas distintas y se conoce como splicing alternativo.

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  2. Gracias por la aportación ; ) No es sencilo explicar estas cosas de cero eh? jejejej

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