{"id":76463,"date":"2003-01-01T00:00:00","date_gmt":"2003-01-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2003\/01\/01\/el-juego-de-los-genes\/"},"modified":"2015-01-30T18:26:38","modified_gmt":"2015-01-30T20:26:38","slug":"el-juego-de-los-genes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-juego-de-los-genes\/","title":{"rendered":"El juego de los genes"},"content":{"rendered":"

\"\"h\u00e9lio de almeida<\/span><\/a>La bioinform\u00e1tica, una rama de las ciencias de la computaci\u00f3n abocada a la creaci\u00f3n\u00a0software<\/em> y herramientas matem\u00e1ticas para el \u00e1rea biol\u00f3gica, acaba de demostrar un nuevo teorema que puede ser \u00fatil para el estudio de la evoluci\u00f3n de los genomas. Los investigadores Jo\u00e3o Meidanis y Zanoni Dias, de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), y Maria Walter, de la Universidad de Brasilia (UnB), calcularon el n\u00famero m\u00e1ximo de veces que pueden producirse dos tipos b\u00e1sicos de reordenamientos en el interior de un genoma: los movimientos de bloques de sus genes y las inversiones en la secuencia de los pares de bases (unidades qu\u00edmicas) que componen esos genes.<\/p>\n

De acuerdo con los autores del estudio, publicado al final del a\u00f1o pasado en el\u00a0Journal of Computational Biology<\/em>, la respuesta a esta indagaci\u00f3n es igual a la mitad del n\u00famero de genes del genoma en cuesti\u00f3n m\u00e1s 2. Es decir: en un genoma de 100 genes, pueden producirse como m\u00e1ximo 52 reordenamientos de los tipos descritos anteriormente. En el caso ejemplificado, la cuenta es 100 \u00f7 2 + 2 = 52. Si el n\u00famero de genes es impar, el resultado de la ecuaci\u00f3n, una fracci\u00f3n, debe redondearse hacia abajo. “Esa ecuaci\u00f3n, la principal de nuestro trabajo, es v\u00e1lida para genomas con tres o m\u00e1s genes”, dice Meidanis, l\u00edder del grupo de bioinformatas que lleva adelante el estudio. “Es un perfeccionamiento de teoremas planteados por otros autores.”<\/p>\n

Este teorema puede ser \u00fatil para el estudio de la evoluci\u00f3n de los genomas, pues permite que se los compare, y de esa manera, observar las caracter\u00edsticas comunes o diferentes entre ellos. Al pasar por reordenamientos como los anteriormente mencionados, un genoma se transforma y genera otro diferente del original. Desde el punto de vista evolutivo, la distancia entre dos genomas puede ser analizada como siendo directamente proporcional al n\u00famero de ordenamientos procesados: cuanto mayor es la cantidad de operaciones de reordenamiento, mayor la distancia evolutiva entre \u00e9stos. Existen otras maneras de medir la proximidad evolutiva entre los genomas, pero la modalidad en cuesti\u00f3n fue utilizada como par\u00e1metro por los investigadores en este trabajo.<\/p>\n

Por lo tanto, lo que el equipo de Meidanis hizo fue calcular el n\u00famero m\u00e1ximo de reordenamientos -equivalente a la mayor distancia posible en t\u00e9rminos evolutivos- que puede separar dos genomas que guardan cierta semejanza. Un genoma con diez reordenamientos con relaci\u00f3n al genoma de base del cual deriv\u00f3 est\u00e1 m\u00e1s cerca de su secuencia madre que un tercer genoma que presenta 15 reordenamientos. “Nuestra contribuci\u00f3n consisti\u00f3 en mostrar que el n\u00famero m\u00e1ximo de reordenamientos posibles entre dos genomas similares es menor que lo que se pensaba”, explica Meidanis. Las ecuaciones sustentadas por otros autores para abordar estas cuestiones llegan invariablemente a resultados num\u00e9ricos superiores a los obtenidos por el teorema demostrado por los cient\u00edficos del \u00e1rea de computaci\u00f3n de la Unicamp y de la UnB.<\/p>\n

En t\u00e9rminos pr\u00e1cticos, la ecuaci\u00f3n planteada por el equipo de Meidanis puede aplicarse \u00fanicamente en la comparaci\u00f3n de genomas con caracter\u00edsticas bastante espec\u00edficas. Un primer condicionante: se presta solamente para cotejar pares de genomas, es decir, un conjunto de genes frente a otro conjunto de genes. Si existen diez genomas para ser comparados, el an\u00e1lisis deber\u00e1 efectuarse de dos en dos. Otra restricci\u00f3n: solamente tiene sentido emplear esta ecuaci\u00f3n para comparar dos genomas muy parecidos -ambos deben tener los mismos genes (al menos tres para que el teorema valga) y en la misma cantidad. Normalmente los genomas comparados en laboratorio no exhiben estas condiciones ideales para el empleo de la ecuaci\u00f3n, pero esto no es motivo de preocupaci\u00f3n.<\/p>\n

“El teorema forma parte de un modelo te\u00f3rico m\u00e1s amplio, que debe a\u00fan ser pulido”, afirma Meidanis. Pero, entonces: \u00bfno se puede probar efectivamente si la ecuaci\u00f3n es v\u00e1lida? “Por supuesto que s\u00ed. Vamos a usarla en breve para comparar genomas de virus, que son bastante semejantes entre s\u00ed”. Otra posibilidad puede ser emplearla para analizar la evoluci\u00f3n de genomas de cloroplastos (la estructura celular encargada de realizar la fotos\u00edntesis en las plantas), de mitocondrias (la organela encargada de producir energ\u00eda) y de algunas bacterias, quiz\u00e1s.<\/p>\n

Los reordenamientos que aborda el teorema reciben el nombre t\u00e9cnico de transposici\u00f3n y reversi\u00f3n. Hay otro ejemplo que ayuda a entender en qu\u00e9 consisten esas dos operaciones. Imag\u00ednese dos genomas, denominados X e Y, ambos con la misma cantidad de genes: cinco. Cada uno de dichos genes -diferentes entre s\u00ed y denominados con los n\u00fameros 1, 2, 3, 4 y 5- aparece apenas una sola vez en los genomas. En X, el genoma de referencia, la secuencia de los genes es 1, 2, 3, 4 y 5. En Y, a causa de un reordenamiento interno, la secuencia patr\u00f3n se ha alterado a 1, 4, 5, 2 y 3. En el segundo genoma, el bloque 4,5 se ubic\u00f3 entre el gen 1 y el gen 2. T\u00e9cnicamente, esa operaci\u00f3n de reordenamiento en el orden de los genes de un genoma es llamada transposici\u00f3n.<\/p>\n

Entretanto, la reversi\u00f3n es una alteraci\u00f3n en el orden de pares de base que integran un gen (adenina, timina, citosina y guanina, o simplemente, A,T, C y G). Recurriendo al ejemplo anterior, consid\u00e9rese que la secuencia de pares de base del gen 1 en X, el genoma de referencia, es ATCG. Luego de experimentar una reversi\u00f3n, un proceso complicado para los no iniciados en gen\u00f3mica, la secuencia resultante en Y ser\u00e1 CGAT. “Existen otros tipos de reordenamientos entre genomas, pero no los tuvimos en cuenta para la creaci\u00f3n del teorema, que se aplica a situaciones m\u00e1s sencillas”, comenta Meidanis, fundador de Scylla, una empresa de bioinform\u00e1tica con sede en Campinas que desarrolla\u00a0software<\/em> para el \u00e1rea de gen\u00f3mica.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Brasile\u00f1os crean un modelo matem\u00e1tico que define el l\u00edmite de alteraciones y la evoluci\u00f3n de los genomas","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","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":[],"coauthors":[93],"class_list":["post-76463","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76463","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\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=76463"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76463\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=76463"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=76463"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=76463"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=76463"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}