¿Qué es el genoma?

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Los monos tienen un gen contra el SIDA

viernes, 22 de junio de 2007

Chimpancés

Se desprende de un estudio publicado por la revista Science que sostiene que lo que hoy hace que los primates sean inmunes al HIV es un gen que también posee el hombre pero que está direccionado a contrarrestar otro virus.

Hace más de 4 millones de años, ancestros distantes de los humanos ganaron una batalla contra un virus hoy extinto, pero esa victoria pudo haber dejado a la especie en una situación de vulnerabilidad frente al HIV, según un estudio publicado por la revista Science.

Este hallazgo también podría explicar por qué chimpancés, gorillas y otros primates son capaces de resistir el virus que causa el Sida, mientras los seres humanos se infectan con mucha más facilidad.

La diferencia entre especies es consecuencia de un gen, denominado TRIM5alpha. En experimentos realizados en laboratorio el gen fue capaz de bloquear la infección que produce el retrovirus PtERV1, que fue reconstruido para la experiencia ya que está extinto hace millones de años.

Los investigadores explicaron que el PtERV1 dejó rastros de su ADN en el genoma de muchos primates, con excepción de los seres humanos, lo que implicaría que el retrovirus nunca logró infectar a la especie.

De hecho, cuando los genetistas compararon por primera vez el genoma humano contra el genoma de un chimpancé, "la diferencia más grande (en primates no humanos) fue la presencia de este virus, PtERV1", dice Michael Emerman, uno de los investigadores del Fred Hutchinson Cancer Research Center en Seattle, EE.UU.

Según el científico, esto podría significar dos cosas: a) que los ancestros de los seres humanos ya contaban con el gen TRIM5alpha y por lo tanto no pudieron ser infectados por el virus PtERV1 o b) que el PtERV1 mató a todos los seres humanos de ese entonces, con las excepción de algunos afortunados que contaban con el gen TRIM5alpha.

Sin embargo, esta victoria podría tener un legado no tan feliz. Los expertos revelaron que varias especies de primates cuentan con versiones diferentes de TRIM5alpha, uno de los tantos genes que bloquean infecciones. En el caso del Homo Sapiens, la habilidad del gen de bloquear el PtERV1 no es extensiva a otros retrovirus peligrosos como el HIV.

Pero por otro lado, el TRIM5alpha encontrado en chimpancés y gorilas resulta ser muy efectivo para bloquear el acceso del HIV a las células pero no sirve contra el PtERV1.

Este tipo de situación, en la que un gen sirve para "una cosa o la otra", es bastante frecuente en genética, explicó Emerman. Los genes van mutando para que las especies "sean mejores en algunas cosas, y –como consecuencia- se vuelvan peores en otras".

La conclusión del estudio es que el TRIM5alpha humano no restringe el HIV, pero el TRIM5alpha en otros primates puede frenar el avance del virus.

¿Se puede patentar la vida?

martes, 19 de junio de 2007

La pretensión de patentar una bacteria creada en el laboratorio suscita graves controversias que resuenan con los debates sobre si nuestra sociedad debe permitir que se patente el código genético.

Craig Venter, quien ya se hiciera famoso hace diez años por haber liderado desde su empresa Celera Genomics la carrera para concluir el primer mapa del del genoma humano, acaba de anunciar que ha solicitado una patente para el primer organismo vivo creado sintéticamente en sus laboratorios. Y, obviamente, como ya ocurriera a finales del siglo pasado, han vuelto a sonar las alarmas. Que alguien pueda ser propietario de una especie viva cuestiona la idea misma de naturaleza y, desde luego, nos obliga a repensar los fundamentos morales y jurídicos sobre los que se asienta nuestra idea de justicia social y de bien común.

La idea de Venter es fabricar el organismo más simple posible (con la cantidad de genes estrictamente necesaria para que pueda sobrevivir y que, al parecer, son 381). Semejante organismo funcionaría como una plataforma básica, una especie de hardware, que admitiría la inserción de fragmentos de ADN (que actuarían como si fueran paquetes de software especializado) que generarían sustancias plásticas o, por ejemplo, combustibles o fármacos. "Si hiciéramos algún organismo -explica Venter- que produjese combustible, podríamos estar ante el primer organismo de miles de millones o billones de dólares". Lo que su empresa está diciendo es que cuenta con el método para fabricar organismos capaces de producir energía barata o ayudar a corregir el cambio climático.

El asunto se hace más delicado cuando conectamos tales investigaciones con la producción de armas biológicas. Una posibilidad que para muchos cuestiona las pretensiones de quienes abogan por una biología de código abierto. La organización canadiense ETC Group ha anunciado que peleará para impedir que se conceda semejante patente. La patente reclama la propiedad de un organismo sintético al que le faltan ciertos genes que el inventor ha identificado como "no esenciales".

Estamos pues ante una nueva encrucijada que puede tener graves consecuencias. Sin detenernos en las de naturaleza medioambiental, aquí queremos resaltar la posibilidad de que se constituyera un monopolio en el ámbito de la biología sintética comparable a lo que representa Microsoft en el mundo del software. No es es extraño que se esté solicitando una moratoria en la concesión de la patente hasta que el debate social necesario se haya realizado.

La noticia está siendo muy debatida. Glyn Moody, por ejemplo, ha expresado su oposición a esta patente por motivos que compartimos y que merecen ser reproducidos. Su primer argumento alude a la imposibilidad de patentar una secuencia de ADN, que no es propiamente una invención, sino un descubrimiento, pues las secuencias que se recombinan ya existían en la naturaleza y eran parte de un patrimonio común y heredado.

También es muy inquietante que se apliquen las leyes de propiedad intelectual a un descubrimiento que podríamos calificar como el primer sistema operativo genómico y bloquear otros posibles mediante patentes implica repetir todos los errores que ya hemos cometido al admitir patentes en el software convencional.

Secuencian genoma no estudiado en la mosca de la fruta

sábado, 16 de junio de 2007

Mosca de la fruta

Un equipo con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha secuenciado en la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) una parte del genoma no estudiada hasta el momento, la heterocromatina, que supone el 30% de su genoma completo.

La estrategia propuesta en el trabajo, que publica la revista Science podría ser aplicada también a los cromosomas humanos, en los que la heterocromatina supone el 20% del genoma.

Los investigadores del CSIC Alfredo Villasante y María Méndez-Lago, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid), participan en este proyecto internacional. De los 20 millones de bases susceptibles de secuenciación en la heterocromatina de los cromosomas de la mosca, los autores han descrito 15.

Villasante afirma: “La secuencia de los genomas de animales y plantas depositada en la actualidad en las bases de datos es incompleta, porque corresponde únicamente a la región cromosómica que contiene la mayoría de los genes, la eucromatina”. Y precisa: “El resto del genoma, 20% en humanos, 30% en la mosca de la fruta y más del 50% en otras muchas especies, forma parte de la heterocromatina”.

El investigador del CSIC aclara que la naturaleza de estas regiones cromosómicas, enriquecidas en secuencias repetidas, dificulta su proceso de secuenciación. Sin embargo, añade, la heterocromatina juega un papel crucial en cuestiones fundamentales, como la correcta segregación de los cromosomas durante la división celular, la organización de éstos en el núcleo de la célula, o el control de la expresión de gran parte de los genes.

Villasante explica las principales conclusiones del trabajo: “La estrategia descrita demuestra que es posible conseguir información de las regiones ricas en repeticiones de los genomas complejos, incluyendo el genoma humano”. Esta información, a juicio del científico del CSIC, será fundamental para el estudio de la expresión génica de cada tipo celular del organismo, así como para la potencial construcción de cromosomas artificiales.

El trabajo del equipo que dirige Villasante ha consistido en la identificación y localización cromosómica de clones con secuencias repetidas. Esta misión se ajustaba a su línea de investigación, centrada en una de las regiones ricas en repeticiones del genoma: los centrómeros. A través de ellos, los cromosomas interaccionan con el citoesqueleto de la célula para propiciar su correcta separación en cada división celular.

Los corales tienen mas genes que los humanos

lunes, 4 de junio de 2007

Foto: Bette Willis

Los corales están entre los animales más simples de la naturaleza, pero pueden tener tantos o incluso más genes que los humanos. Y, algo sorprendente, aunque el coral está a gran distancia del Hombre hablando en términos evolutivos, en cambio posee muchos de los genes del sistema inmunológico que protegen a la especie humana contra las enfermedades.

Unos años atrás, unos investigadores en este tema predijeron que en los corales podrían encontrarse alrededor de 10.000 genes. Basándose en la tasa de descubrimiento de los genes, estiman que los corales quizá tengan tantos como 20.000 ó 25.000 genes, según el profesor David Miller del Centro de Excelencia en Estudios de Arrecifes Coralinos, del Consejo de Investigaciones Australiano.

La razón por la que una criatura simple tiene un repertorio genético tan enorme es un misterio, pero los científicos están entusiasmados con ello, porque los corales están cerca de la raíz del árbol evolutivo de todos los animales vivientes, y pueden desvelar nuevos datos sobre el origen de características tan complejas como los sistemas inmunológico y nervioso de los vertebrados.

Alrededor del 10 ó el 12 por ciento de los genes coralinos conocidos son sólo compartidos con los vertebrados; se trata de genes que se han perdido en todos los otros animales hasta ahora estudiados. Entre estos genes, los hay para el desarrollo de nervios, la visión, respuesta al estrés, y genes cruciales del sistema inmunológico.

En realidad tenemos mucho en común con los corales, aunque parezca no ser así. Por ejemplo, muchos de los genes involucrados en la inmunidad humana innata están presentes en ellos.

El sistema inmunológico de los corales es en la actualidad una caja negra. El cómo los corales lidian con la explosión mundial de las enfermedades que los aquejan, y la extensión en que son afectados por otros factores de estrés provocados por la actividad humana, son importantes interrogantes. La similitud que existe entre el repertorio de genes inmunológicos de los corales y el sistema inmunológico innato de los seres humanos implica que deben funcionar de manera similar. Por eso, los científicos tienen la esperanza de que lo que conocemos acerca de la salud humana se pueda quizá aplicar para comprender mejor las enfermedades de los corales.

Hay también una recompensa directa al proteger a los corales, explorando su repertorio inmunológico genético ancestral y cómo funciona en un animal simple, ganaremos una nueva perspectiva que nos ayudará en la batalla contra las enfermedades humanas. La riqueza del genoma coralino, inesperadamente rebosante de genes, está impartiendo nuevas enseñanzas sobre la evolución.

Los simios podrian haber sido bipedos antes que los hominidos

viernes, 1 de junio de 2007

Orangutanes en SumatraLos primeros bípedos, ancestros de los hombres, aprendieron a caminar entre los árboles con la ayuda de sus manos, sugieren investigadores británicos tras estudiar a los orangutanes actuales. En un texto que publica la revista Science, sus autores defienden esta hipótesis a partir del comportamiento de los orangutanes en la isla indonesia de Sumatra.

Esos grandes simios pelirrojos, que pasan casi toda su vida colgados de los árboles, se desplazan de tres maneras distintas cuando buscan comida, explican los tres biologistas Susannah Torpe y Roger Holder, de la Universidad de Birmingham, y Robin Crompton, de la Universidad de Liverpool.

Cuando trepan a los árboles y llegan a una rama horizontal robusta, caminan a cuatro patas. Al toparse con ramas de menor espesor, se cuelgan de ellas para avanzar. Al acercarse a las ramas más largas y menos resistentes de las copas de los árboles, en cuyo extremo se encuentran los frutos más apetitosos, se yerguen y se apoyan en sus pies. El equilibrio lo logran desplegando sus largos brazos, como trapecistas, hasta que pueden encontrar otra rama superior. Los orangutanes pesan demasiado para poder saltar de rama en rama, como hacen los chimpancés.

Caminando sobre sus dos piernas "con la ayuda de sus manos", según la expresión acuñada por estos científicos, los orangutanes indonesios dan la clave de una técnica de locomoción que podría ser la de los primeros homínidos, que aún vivían en los árboles.

La teoría es "un argumento plausible y elegante que explica la emergencia de los bípedos en un contexto arborícola, en lugar de terrestre", señalan Paul O"Higgins y Sarah Elton, de la Hull York Medical School.

A medida que fueron apareciendo más y más claros de bosque en África, durante el Mioceno (de 5 a 23 millones de años atrás), los ancestros de los chimpancés y gorilas decidieron bajar regularmente al suelo para "inventar" una marcha cuadrúpeda original, apoyándose en sus manos replegadas.

El ancestro del orangután asiático perfeccionó incluso esa locomoción más tarde, de vuelta en la cima de los árboles, mientras que el bípedo del cual descendió el hombre actual decidió fortalecer ese estilo en el suelo, en las sabanas.

El problema es que ese "descenso de los árboles", muy popular como teoría desde hace décadas, no ha sido jamás demostrado y tan sólo constituye una de las tentativas para explicar el caminar erguido del hombre, que no tiene equivalente en el mundo de los primates.
 

2010 ·Genoma y Vida by TNB