24 de noviembre de 2011

ADN inútil


Nuestro ADN esta formado por una sucesión de nucleótidos (A,T,G,C) formando una cadena. Esta cadena se empareja con otra complementaria (A complementa con T, y C con G) y juntas forman una espiral que se va empaquetando para caber en el núcleo de la célula, de cada una de las células. Desde fuera, todo el ADN tiene la misma pinta, es decir, algo así:

TGTGGTCCCAGCTACTTGGGAGGCTGAGGCAGGAGAATCGCTTGAACCCGGGAGGTGGAGCTTGCAGTGAGCCAAGATGGTGCCATTGCACTCCAGCCTGAGTGACAGAGCAAGACTCTGTTTAAAAAAAAAAAAGAAAATAAATCAAGGCTGGGCGCAATGGCTCACGCCTGTAATCCCAGCACTTTGAGAGGCTGAGGAGGATGGATCACTTGAGGTCAGGAGTTCAAGACCAACCTGGCCAACACGGTGAAACCCCGTCTTTACGAAAAATACAAAAATTATTCTGGCGTGCTGGCAGGTGACTGTAATCCCAGCTACTTGGGAGGCTAAGGCGGGAGAACTGCTTGAACCTGGGAGGTGGAGGTTGCAGTGAGCCAAGATCGTGCCACTGCCCTCCAGCCTGGGTGACAGGGTGAGACTCCATCTCAAAAAAAAAAAAATCAAGTCTTTTACTTAAAAGTAAAATTTTCACTAAAAAAAAAA

pero dentro de toda esta sopa en fila hay genes. Quizá se entiende mejor con una imagen así:

SDKLJFAKFOETOBOGANESRIMEFCADJFLKMCXMOSOISDUUDSDJJFKHDJFHAEYRIUABSXBCAQWWPOLIKUJHYTGVFDCXSZEAFWRTSDKLJFAKFOERIMECADJFLKMCXMOSOISTURBULENCIASDUUDSDJJFKHDJFHAEYRIUABSXBCAQWWPOLIKUJHYTGVFDCXSZEAFWRTEGFHYTUJHNMJKIUOLIPÑKOLHKGJFHFGBCQWERTYUIOPÑLKJHGFDSAZXCVBNMMJUNHYBGTVFRCESPIRALESDEXSWZAQAWZSEXDRCFTVGYBHUNJIMKOLPEGFHYTUJHNMJKIUOLIPÑKOLHKGJFHFGBCQWERTYUIOPÑLKJHGFDCARTONESSAZXCVBNMMJUNHYBGTVFRCDEXSWZAQAWZSEXDRCFTVGYBHUNJIMKOLP

Aunque a priori parezca una combinación aleatoria de 27 letras, si conoces el idioma, cada tanto detectas palabras (p.ej: toboganes). El genoma es similar: si sabes qué buscar, encuentras genes. 

La utilidad de los genes típicamente es la de dar la información para construir proteínas. Si el código del ADN es una combinación de 4 nucleótidos, el de las proteínas es una combinación de 20 aminoácidos. En qué orden tienen que ir estos aminoácidos lo indica el gen: por cada tres nucleótidos, un aminoácido. Así, por ejemplo:

ACC = Tirosina
TGG = Triptofano
GCG = Alanina

De manera que un ADN ACCGCGTGGACCACC daría una proteína así: Tirosina-Alanina-Triptofano-Tirosina-Tirosina.

Pero como las proteínas no se pueden construir dentro del núcleo porque ahí no cabe nada más y el DNA no puede salir de él, hay que buscar un intermediario que se pueda sintetizar en el núcleo pero pueda salir para construir la proteína. Este intermediario es el ARN. Es como una fotocopia del ADN pero que puede viajar por la célula.

Primero se creía que todos los intermediarios ARN servían como base para construir proteínas - lo que se conoce como ARN codificante- pero luego se vio que hay ARN que se sintetitza y que no da lugar a proteína, sino que tiene funciones propias. 

Si parecía que lo más importante era el producto final, la proteína, el descubrir que los ARN también tienen funciones independientes fue una sorpresa. Pero lo fue aun más descubrir que a pesar de que el genoma parece ser solo genes, poco más del 2% del genoma lo son. ¿Y el resto? Hasta hace unos años el resto del genoma-no-genes se le llamaba junk DNA (ADN basura) pero obviamente era raro que tanto ADN fuera basura. Se han ido conociendo nuevas funciones y parece ser que tiene un papel importantísimo en la regulación del genoma. 

Así, la explicación típica de que "el genoma está constituido por genes y los genes dan lugar a proteínas" va reduciendo su tamaño, cada vez explicando un % menor del genoma. Casi, casi, la excepción aunque eso sí, excepción importantísima y vital. 

Es esencial extender la explicación de para qué sirve el resto del genoma y darle su peso relativo en el asunto, que no es poco. De lo que se va conociendo vemos que su papel principal es el de regular la expresión de los genes a diferentes niveles, por ejemplo: (1) este ADN contiene información sobre como se tiene que empaquetar el genoma dentro del núcleo. De que algunas regiones queden más o menos empaquetadas dependerá en parte su capacidad de activar genes. (2) el ADN que no contiene genes sirve para señalizar donde encontrar uno. Los genes tienen determinadas marcas identificativas. Algunas de ellas sirven para interaccionar con otros elementos de la célula y activar o bloquear la síntesis de proteínas. Si estas marcas no aparecen correctamente (por ej. en vez de AATGATGCCTGA hay TTTGATGCCTGA) es posible que ese gen ya no funcione correctamente. 

Llamarlo basura simplemente por no entenderlo.

Millones de cosas se nos escapan y sobre ellas tratamos de ir construyendo, agarrando con fuerza las piezas que vamos descubriendo para hacerlas encajar en el puzzle.

Pequeña cadena de ADN, por Casandra

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