Secuencias repetidas del genoma humano, cada vez más relevantes

La secuencia completa del ADN de una persona ha sido decodificada por primera vez por un consorcio internacional, según los resultados publicados recientemente en la revista Science. Aunque aún es pronto para estimar el impacto que tendrán estos resultados en la investigación básica y en la medicina aplicada, la inclusión de nueva información sobre las llamadas “secuencias repetidas” del genoma ya llama la atención de científicos alrededor del mundo.

Félix Recillas, investigador del Instituto de Fisiología Celular (IFC) y precursor en México en los estudios de regulación epigenética, cree que este avance abre la puerta para nuevas miradas acerca del genoma, como el análisis profundo del origen y sobre todo la función de estas secuencias redundantes o repetidas, las cuales integran entre 60 y 70 por ciento del genoma, pero que paradójicamente hasta hace poco se consideraban “ADN basura”.

Para el investigador es cada vez más claro que este ADN repetido tiene un papel central en procesos evolutivos, de regulación de la expresión de genes y el desarrollo de padecimientos que aún deben comprenderse y que constituyen un campo fértil y fascinante para las ciencias genómicas.

“Hay cada vez más evidencias de que estas secuencias pueden tener funciones regulatorias. Algunas parece que evolucionaron para favorecer la expresión de genes y otras no. Y por la misma característica de secuencias repetidas, ha sido extremadamente difícil estudiarlas, y por lo tanto secuenciarlas. Porque esa parte de ser repetidas significa que no las puedes clonar fácilmente, manipularlas en el laboratorio es difícil desde una perspectiva metodológica.”

En la evolución nada es gratis

Recillas parte del principio de que, en la evolución “nada está de gratis” y si el genoma está compuesto de tantas secuencias de este tipo, aún cuando se localizan fuera de los genes, “debe ser por algo”. Ese “algo” es lo que él y sus colegas quieren investigar. “Hay consenso en el campo de que esas secuencias repetidas son parte de la evolución de los genomas, que quizás permitieron que se generaran nuevos elementos regulatorios, pero a la vez pueden ser peligrosas dado que puede inestabilizar al genoma, dado que son trechos de secuencias nucleotídicas, seis, ocho nucleótidos que se repiten cientos, miles de veces”.

Esas repeticiones, comenta el científico, pueden generar recombinaciones que a su vez explicarían el desarrollo de enfermedades como el cáncer a través de generar inestabilidades cromosómicas. El nombre del consorcio encargado de lograr la secuenciación completa del genoma se denomina T2T (Telómero a Telómero, por sus siglas en inglés) en referencia a secuencias del ADN que están en los extremos de los cromosomas, los telómeros, y cuyas secuencias repetidas impiden que el cromosoma se rompa o se dañe. El cambio en el largo de ellos podría explicar algunos tipos de cáncer, ya que se ha visto que la replicación “sin control” de las células obedece a cambios en la longitud de estas estructuras. Incluso este avance es significativo dado que nos puede llevar a entender cómo envejecemos.

“Entonces los telómeros, al perder su estructura pueden causar la perdida de fragmentos enteros de los cromosomas porque sus secuencias repetidas recombinan anómalamente. Entonces eso es fundamental en cáncer: aneuploidías, poliploidías, que son inestabilidades genómicas que se producen, en parte por la relajación de la estructura en la que se empaqueta el ADN: la cromatina [el material que contiene a los cromosomas]. Y mucho de ese relajamiento está dado en secuencias repetidas”, explica Recillas.

Sobre la relevancia en general de contar con la secuencia completa del genoma humano, Recillas expone que, además de que ahora se tiene un genoma de referencia “cien por ciento confiable”, podrá comprenderse mejor la función en los niveles genómico y epigenómico de los centrómeros y los telómeros, esenciales para la división celular y la estabilidad de los cromosomas, respectivamente. “A nivel genómico porque conocemos la secuencia, y a nivel epigenómico, nos da información sobre cómo se organiza la cromatina de esas regiones, lo que a su vez es muy importante para la estabilidad de los cromosomas y posiblemente la regulación de la expresión de los genes”, concluye.