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Biología

Secuencia hinchada

La presencia de genes saltadores infla el tamaño del genoma del Aedes aegypti, el mosquito del dengue y la fiebre amarilla

Producto un esfuerzo internacional de científicos de siete países incluido Brasil, la publicación de la primera versión del genoma del mosquito Aedes aegypti en la edición del 18 de mayo pasado de la revista científica Science contiene una gran sorpresa: el material genético del agente transmisor de los virus del dengue y de la fiebre amarilla es cinco veces mayor que el del Anopheles gambiae, vector del protozoario de la malaria, y casi siete veces más extenso que el de la Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta, hasta entonces las dos únicas especies de mosquito con genomas secuenciados. El ADN del Aedes comprende casi 1,4 mil millones de pares de bases, las unidades químicas que componen el código genético, mientras que el del Anopheles llega a 280 millones de pares de bases y el de la Drosophila, a 180 millones de pares de bases.

A pesar de la enorme diferencia de tamaño, los genomas de los mosquitos del dengue y del paludismo, por mencionar solamente a los dos insectos transmisores de enfermedades, tienen más o menos la misma cantidad de genes, cerca de 15 mil. El talle aventajado del genoma del Aedes se debe a una peculiaridad también presente en igual intensidad en el ADN humano: casi la mitad de toda su secuencia, precisamente el 47% de ella, está compuesta de los llamados elementos de transposición, o simplemente transposones, los populares (para la gente de la genética) genes saltadores. Es un porcentaje muy alto. En el Anopheles, que evolutivamente derivó de linajes de mosquitos de los géneros Aedes y Culex hace 150 millones de años, los elementos de transposición responden por menos del 25% del genoma.

Los transposones son trechos de ADN que pueden cambiar de posición dentro de un genoma, o hasta pasar del genoma de una especie al de otra, por medio de la generación de copias de su secuencia original o por su simple desplazamiento entre dos regiones. Más de mil tipos diferentes de transposones fueron identificados en el genoma del mosquito del dengue. Uno de ellos, llamado Feilai-B,  presenta cerca 50 mil copias dispersadas por los cromosomas del insecto. En el caso del Aedes, esos trechos móviles del ADN pueden ser usados como herramientas para estudiar la interacción entre el mosquito y el virus del dengue. Pueden ser la clave para revelar una forma de  interferir en la transmisión de la enfermedad del insecto para el hombre. De los transposones, puede salir una pista del por que el Aedes es capaz de pasar un virus al hombre al paso que el Anopheles transmite un protozoario,  dice Sergio Verjovski-Almeida, del Instituto de Química de la USP, que coordinó la participación brasileña en el consorcio internacional que siguió la secuencia del ADN del mosquito del dengue. Le cupo al equipo nacional, que también incluyó científicos del Instituto Butantan, secuenciar los genes expresos en las larvas de los mosquitos y, en menor escala, en sus glándulas salivares. La contribución de los brasileños se dio por medio de una alianza firmada entre la FAPESP y el Instituto Pasteur de Paris,  que financiaron el trabajo del equipo coordinado por  Verjovski.

Los transposones ya fueron considerados parte del llamado ADN basura, como eran peyorativamente denominados los pedazos del genoma que parecían no desempeñar ninguna función. Hoy queda cada vez más claro que la inserción de esos genes saltadores o al menos de algunos de ellos en un genoma puede alterar o regular la acción de otros genes. De esa forma, esas secuencias móviles y repetitivas, que algunos creen que sean resquicios genéticos de material de origen viral, pueden ser responsables de mutaciones y contribuir a la ocurrencia de algunas enfermedades, como la distrofia muscular de Duchenne y las hemofilias en seres humanos, y promover alteraciones de trazos físicos.  Una única espiga de maíz indiano, por ejemplo, puede presentar granos de tres colores diferentes (blancos, amarillos o rojizos) en razón de  la presencia de genes saltadores. El genoma de algunos tipos de maíz puede ser compuesto en 80% de transposones, afirma Marie-Anne Van Sluys, del Instituto de Biociencias de la USP, una estudiosa de los transposones. Además, fue trabajando con la genética del maíz en la década de 1940 que la estadounidense Barbara McClintock comenzó a desvendar la influencia de esos elementos de transposición, hecho pionero que le rendiría un Nobel en 1983.

El Proyecto
FAPESP Aedes aegypti cdna project in partnership with Institut Pasteur – Amsud network
Modalidad
Línea Regular de Auxilio a la investigación – Proyecto Genoma
Coordinador
Sergio Verjovski-Almeida – IQ/ USP
Inversión
690.882,36 reales (FAPESP/Instituto Pasteur)

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