[ Back to EurekAlert! ] PUBLIC RELEASE DATE: 16 julio 2004
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Universitat Autonoma de Barcelona

Descubren un nuevo mecanismo genético de la evolución

Un equipo de investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona (España) ha descubierto que los transposones, pequeñas secuencias de ADN que viajan por el genoma, pueden silenciar los genes que se encuentran a su lado mediante la inducción de una molécula llamada ARN antisentido. Se trata de un nuevo mecanismo evolutivo del cual no había evidencias hasta ahora. La investigación se ha publicado recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Los transposones son secuencias de ADN repetidas que se pueden mover por el genoma. Durante mucho tiempo han sido considerados como una parte inútil del material genético, ADN basura. Sin embargo, cada vez está más claro que los transposones pueden causar cambios favorables para la adaptación y la supervivencia del organismo en que se encuentran.

En esta investigación, los científicos de la UAB han demostrado que un transposón insertado en el genoma de la mosca Drosophila (modelo utilizado para muchos estudios de genética) ha silenciado un gen que se encontraba a su lado, es decir, ha reducido su nivel de expresión de manera significativa. La expresión de un gen consiste en la utilización del ADN como molde para la síntesis de una molécula llamada ARN mensajero que, a su vez, servirá para sintetizar una determinada proteína. Según han visto los investigadores, el transposón induce la sínstesis de una molécula complementaria al ARN mensajero normal. Esta nueva molécula complementaria (que los científicos llaman ARN antisentido) se une al ARN normal del gen y evita que pueda ser utilizado para sintetizar la proteína. Aunque la investigación se ha llevado a cabo con la especie Drosophila buzzatii, los investigadores afirman que los transposones, que en el genoma humano representan el 45% del material genético, pueden estar provocando el mismo tipo de efecto silenciador en nuestra especie.

El trabajo publicado ahora es la continuación de estudios previos. En el año 1999, el equipo de investigación liderado por el doctor Alfredo Ruiz, del Departamento de Genética y de Microbiología de la UAB, publicaba un artículo en Science en el cual demostraba que una inversión cromosómica de Drosophila buzzatii estaba generada por la acción de transposones. Las inversiones se forman al girar un segmento del cromosoma de manera que éste queda en orientación contraria a la que tenía. En Drosophila se ha demostrado que las inversiones cromosómicas a menudo tienen valor adaptativo, es decir, que los indivíduos que llevan cromosomas con la inversión presentan alguna ventaja respecto a los que no la llevan, aunque no está claro el mecanismo por el cual las inversiones pueden causar estas diferencias.

En el caso de la inversión cromosómica de Drosophila buzzatii se encontraron muchos transposones insertados en los puntos de rotura, pero únicamente en los cromosomas con la inversión y no en los normales (sin inversión). Uno de estos transposones, al que los investigadores etiquetaron como Kepler, es el responsable del silenciamiento de la expresión génica ahora descubierto. El hecho de que este transposón esté presente sólo en los cromosomas con la inversión implica que el gen está silenciado sólamente en los indivíduos que llevan estos cromosomas invertidos, pero no en los que tienen los cromosomas normales.

Se sabe que las moscas con esta inversión son mayores y tienen un tiempo de desarrollo mayor que las moscas sin la inversión. Podría ser, aunque este punto no está probado, que estas diferencias estuviesen causadas por el silenciamiento del gen situado al lado del transposón Kepler. Si fuese así, el nuevo mecanismo descubierto podría explicar el valor adaptativo de esta inversión cromosómica.

En la investigación han participado Marta Puig, del Departamento de Genética y de Microbiología de la UAB; Mario Cáceres, del Departamento de Genética Humana de la Emory University School of Medicine de Atlanta (EUA); y Alfredo Ruiz, director del estudio y responsable del Grupo de Genómica, Bioinformática y Evolución de la UAB

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