{"id":237394,"date":"2017-04-27T16:57:35","date_gmt":"2017-04-27T19:57:35","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/?p=237394"},"modified":"2017-04-27T17:52:14","modified_gmt":"2017-04-27T20:52:14","slug":"las-copias-que-marcan-la-diferencia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/las-copias-que-marcan-la-diferencia\/","title":{"rendered":"Las copias que marcan la diferencia"},"content":{"rendered":"
\"Genes

RCPedia<\/span><\/a> Genes en movimiento:\u00a0<\/strong>La figura de arriba relaciona los puntos de origen y destino de las 8 mil retrocopias en los 24 cromosomas humanos. Cada l\u00ednea de color representa a un gen, copiado en su cromosoma de origen, con el mismo color. Las copias \u2012o retrocopias\u2012 se diseminan e instalan en otros cromosomas, con colores diferentesRCPedia<\/span><\/p><\/div>\n

Los genes conocidos como retrocopias, es decir, que generan copias de s\u00ed mismos y se instalan en otros genes, habr\u00edan contribuido para el surgimiento de nuevas especies de primates a partir de ancestros comunes, as\u00ed como en la diferenciaci\u00f3n entre los individuos de cada especie. Esta conclusi\u00f3n, que refuerza el papel que cumple este tipo de genes en la adaptaci\u00f3n y en la evoluci\u00f3n de los seres vivos, surge como resultado del trabajo de genetistas de Brasil y Estados Unidos, que compararon el genoma de seis especies de primates, incluyendo al ser humano. Para decirlo en forma m\u00e1s amplia, las retrocopias dejan de tenerse como algo ex\u00f3tico o in\u00fatil, tal como ocurr\u00eda hasta hace pocos a\u00f1os, y se revelan como un mecanismo crucial para la renovaci\u00f3n y regulaci\u00f3n del genoma, el conjunto de genes de un organismo. Las decenas o centenas de copias existentes en varios cromosomas, que son las estructuras que albergan los genes, ahora son vistas como un posible mecanismo de seguridad de los datos esenciales para la supervivencia.<\/p>\n

\u201cAlgunas retrocopias son como f\u00f3siles g\u00e9nicos, pudiendo cobijar segmentos de ADN que, en la \u00e9poca en que surgieron los primates, hace alrededor de 60 millones de a\u00f1os, se hallaban activos y ahora ya no\u201d, explica el cient\u00edfico molecular Pedro Galante, coordinador del laboratorio de bioinform\u00e1tica del Instituto Educativo y de Investigaci\u00f3n del Hospital Sirio-Liban\u00e9s, en S\u00e3o Paulo, quien trabaja formulando y verificando hip\u00f3tesis acerca de los posibles or\u00edgenes y funciones de las retrocopias en el genoma humano.<\/p>\n

\"Un

l_de_g\/ Flickr<\/span><\/a> Un mono tit\u00ed, una de las especies de primates cuyo genoma se estudi\u00f3l_de_g\/ Flickr<\/span><\/p><\/div>\n

En la actualidad, estas conclusiones son objeto de un debate ameno, tal como ocurriera en el marco de un seminario internacional sobre gen\u00f3mica y c\u00e1ncer que se llev\u00f3 a cabo durante el mes de junio en S\u00e3o Paulo, pero no siempre fue as\u00ed. En la d\u00e9cada de 1940, la genetista estadounidense Barbara McClintock gener\u00f3 revuelo al revelar que ciertos elementos m\u00f3viles del genoma, a los que entonces se denominaba genes saltarines, un concepto inconcebible para la \u00e9poca, eran los responsables de la variaci\u00f3n del color en los granos de ma\u00edz.<\/p>\n

Al comparar el genoma de los primates, Galante y F\u00e1bio Navarro, quien actualmente realiza un posdoctorado en la Universidad Yale, en Estados Unidos, verificaron que las retrocopias ocupan el 45% del genoma de los seres humanos, chimpanc\u00e9s y gorilas. Por consiguiente, ellos concluyeron que alrededor de la mitad de esos elementos m\u00f3viles hallados en las seis especies estudiadas se habr\u00edan originado en los primeros tiempos de la evoluci\u00f3n de los primates, que comenzaron a definir especies propias hace unos 90 millones de a\u00f1os.<\/p>\n

En conjunto, Galante y Navarro identificaron 154 retrocopias potencialmente funcionales y comunes entre las seis especies, lo cual no fue una sorpresa, puesto que se trata de un mismo linaje evolutivo. Pero lo m\u00e1s interesante fue descubrir las retrocopias \u00fanicas de cada especie, aunque todav\u00eda no se conozcan muy bien sus funciones. El ser humano posee 127 retrocopias \u00fanicas; el gorila, 215; el macaco Rhesus, 1.623; y el tit\u00ed, 3.978, tal como consigna un art\u00edculo publicado en 2015 en la revista Genome Biology and Evolution<\/em>.<\/p>\n

\"El

RCPedia<\/span><\/a> El gen GAPDH, que interviene en el metabolismo de los carbohidratos: 50 retrocopiasRCPedia<\/span><\/p><\/div>\n

Para que esas informaciones fueran de utilidad para otros investigadores, ellos montaron una base de datos online<\/em> de acceso abierto denominada RCPedia<\/a>, disponible en la red desde 2013. En 2014, un equipo de la Universidad Adam Mickiewicz, de Polonia, lanz\u00f3 la RetrogeneDB<\/a>, una base de datos con informaci\u00f3n sobre retrocopias de 62 especies, incluyendo insectos, aves y anfibios.<\/p>\n

En la actualidad, parte de las diferencias entre los seres humanos se le atribuyen a ese mecanismo de reformulaci\u00f3n del genoma. En un trabajo publicado en 2013 en la revista PLOS Genetics<\/em>, equipos del hospital Sirioliban\u00e9s, de la Universidad de Indiana, en Estados Unidos, del A.C. Camargo Cancer Center y de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte compararon el genoma de 17 individuos seleccionados en la base 1000 Genomes Project y arribaron a la conclusi\u00f3n de que hab\u00eda, en promedio, 91 retrocopias de 11 genes diferentes entre dos personas cualquiera; siendo que el genoma de dos personas posee, en promedio, 105 genes diferentes. En un estudio m\u00e1s abarcador, el equipo paulista analiz\u00f3 el genoma de 2.557 personas de 26 poblaciones de varios lugares del mundo y tambi\u00e9n detect\u00f3 variaciones entre poblaciones. Los habitantes del interior de \u00c1frica disponen de retrocopias \u00fanicas, diferentes a las de los europeos.<\/p>\n

Independientemente de los padres<\/strong>
\n\u201cLas retrocopias representan un proceso aleatorio e individual de reformulaci\u00f3n del genoma\u201d, sostiene Galante. Como aval de esa conclusi\u00f3n, en un art\u00edculo que se public\u00f3 en marzo de este a\u00f1o en la revista Genome Research<\/em>, Francesco Carelli y otros investigadores de la Universidad de Lausana, en Suiza, argumentaron que las retrocopias, si bien se expresan inicialmente en las c\u00e9lulas reproductivas \u2012espermatozoides y \u00f3vulos\u2012, pueden instalarse y diversificarse en las c\u00e9lulas som\u00e1ticas, que conforman los tejidos de los seres vivos. Adem\u00e1s, pueden asumir nuevas funciones, tan complejas como las de los genes parentales de los cuales se originaron. De tal manera, sostienen los expertos suizos, los genes parentales podr\u00edan perderse sin que ello fuera en detrimento del organismo que constituyeron.<\/p>\n

\"Gorila:

Petr Kratochvil\/ Public domain<\/span><\/a> Gorila: 215 retrocopias \u00fanicasPetr Kratochvil\/ Public domain<\/span><\/p><\/div>\n

Las retrocopias se generan a partir del ARN mensajero copiado para una versi\u00f3n equivalente del ADN, que puede instalarse en otros genes, induciendo la producci\u00f3n de prote\u00ednas diferentes a las que se generaban previo a su llegada. Los genetistas reconocen al gen entrometido porque, a diferencia de su versi\u00f3n original y de los genes comunes, estos no contienen tramos que no induzcan la formaci\u00f3n de prote\u00ednas, aquellos a los que se denomina intrones, y no siempre activan el proceso de producci\u00f3n de prote\u00ednas que conformar\u00e1n a los seres vivos.<\/p>\n

Ahora, incluso se considera a las retrocopias como \u201cesenciales para la continuidad de una especie\u201d, sostiene Galante, citando como ejemplo al gen PTEN, que genera una prote\u00edna capaz de detener el crecimiento de los tumores. La actividad de dicho gen puede atemperarse por medio de mol\u00e9culas a las que se conoce como microARNs, que se adhieren a \u00e9l y disminuyen su actividad. El PTENP1, una retrocopia del PTEN, capta una parte de los microARNs y, de esa manera, el PTEN puede cumplir su funci\u00f3n de impedir el crecimiento de c\u00e9lulas an\u00f3malas.<\/p>\n

\"El

RCPedia<\/span><\/a> El RPL21, el gen con mayor n\u00famero de retrocopias en los primates: alrededor de 200 copias en cada especieRCPedia<\/span><\/p><\/div>\n

El equipo del hospital Sirioliban\u00e9s est\u00e1 trabajando en un caso similar. \u201cDescubrimos un gen relacionado con la proliferaci\u00f3n celular cuya retrocopia funciona del mismo modo que el PTENP1, reforzando la hip\u00f3tesis de que las retrocopias constituyen un mecanismo de regulaci\u00f3n gen\u00f3mica\u201d, dice. Su efecto tambi\u00e9n puede ser inverso. Por lo general, las retrocopias se encuentran bloqueadas por medio de un mecanismo al que se conoce como metilaci\u00f3n. Si se pierde ese bloqueo y se tornan activas, las retrocopias pueden alterar el funcionamiento de los genes en los cuales se instalan y provocar mutaciones que podr\u00edan propiciar el crecimiento de c\u00e9lulas tumorales.<\/p>\n

La hip\u00f3tesis que sostiene que funcionan como un sistema de seguridad para informaciones relevantes ayuda a comprender la aparente exageraci\u00f3n de que haya alrededor de 200 copias, diseminadas por todos los cromosomas, de la retrocopia denominada RPL21, que forma los ribosomas, estructuras responsables de la producci\u00f3n de prote\u00ednas esenciales para cualquier ser vivo.<\/p>\n

Los representantes del grupo de retrocopias a las que se conoce como Alu son cinco veces menores que un gen com\u00fan, y abundantes, con 1 mill\u00f3n de copias en el genoma, equivalente al 11% del ADN humano. Por el contrario, los representantes de la familia de retrocopias denominadas LINE-1, son, en promedio, cuatro veces m\u00e1s extensos que los genes comunes y ocupan alrededor del 20% del genoma humano. Tambi\u00e9n son peculiares porque logran desempe\u00f1arse de manera independiente, sin necesidad de ARNs, ya que disponen de dos tramos que permiten su duplicaci\u00f3n.<\/p>\n

\"El

RCPedia<\/span><\/a> El gen POLH, de reparaci\u00f3n del ADN: tan s\u00f3lo una copia. Las mutaciones en el gen original se asocian a la xerodermia pigmentosaRCPedia<\/span><\/p><\/div>\n

Dos genetistas brasile\u00f1os, Alysson Muotri, de la Universidad de California en San Diego, y Maria Carolina Marchetto, del Instituto Salk, en La Jolla, ambas en Estados Unidos, presentaron en 2010, en la revista Nature<\/em>, a la prote\u00edna responsable del control de la actividad del LINE-1, con marcada expresi\u00f3n en c\u00e9lulas madre y relacionado con la formaci\u00f3n de neuronas y, cuando se descontrola, con trastornos mentales tales como la esquizofrenia y el autismo. El trabajo sigue en curso. \u201cEstamos creando modelos animales y humanos en los cuales se anula o superexpresa a esos genes para comprobar c\u00f3mo afectan a las redes nerviosas y al comportamiento\u201d, explica Muotri. Seg\u00fan un estudio de la Universidad de Utah, en Estados Unidos, que fue publicado en mayo de 2016 en la revista Mobile DNA<\/em>, las 124 mutaciones en el LINE-1 que se han identificado podr\u00edan derivar en enfermedades gen\u00e9ticas.<\/p>\n

Los expertos en ese tipo de gen saltar\u00edn aguardan con ansiedad la liberaci\u00f3n de los datos de grandes proyectos internacionales comparativos de genes expresados en varios tejidos \u2012uno de ellos con muestras de 450 personas y otro con 1.500\u2012 con la esperanza de esclarecer un poco m\u00e1s al respecto de los segmentos del ADN que antes eran vistos como par\u00e1sitos o inocuos.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nRetrocopias: or\u00edgenes, polimorfismos y variaciones som\u00e1ticas (n\u00ba 2012\/ 24731-1<\/a>); Modalidad<\/strong> J\u00f3venes Investigadores en Centros Emergentes; Investigador responsable<\/strong> Pedro Alexandre Favoretto Galante (Instituto Educativo y de Investigaci\u00f3n del Hospital Sirioliban\u00e9s); Inversi\u00f3n<\/strong> R$\u00a0843.619,40<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\nCARELLI, F.N. et al<\/em>. The life history of retrocopies illuminates the evolution of new mammalian genes<\/a>. Genome Research<\/strong>. v. 26, n. 3, p. 301-14. 2016.
\nNAVARRO, F.C.P. e\u00a0GALANTE, P.A.F. A genome-wide landscape of retrocopies in primate genomes<\/a>. Genome Biology and Evolution<\/strong>. v. 7, p. 2.265-75. 2015.
\nROBBIANI, F. D. et al<\/em>. Plasmodium\u00a0infection promotes genomic instability and AID-dependent B cell lymphoma<\/a>. Cell<\/strong>. v. 162, n.4, p. 727-7. 2015.
\nSCHRIDER, D.R. et al.<\/em> Gene copy-number polymorphism caused by retrotransposition in humans<\/a>. PLOS Genetics<\/strong>. v. 9, n. 1, e1003242. 2013.
\nMUOTRI, A. et al<\/em>. L1 retrotransposition in neurons is modulated by MeCP2.<\/a> Nature<\/strong>. v. 468, n. 7.322, p. 443\u20136. 2010.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Las retrocopias influencian en la diversificaci\u00f3n de especies e individuos","protected":false},"author":17,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[275,306],"coauthors":[5968],"class_list":["post-237394","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-biodiversidad","tag-genetica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/237394","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/17"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=237394"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/237394\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=237394"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=237394"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=237394"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=237394"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}