Un nuevo estudio ha identificado centenares de fragmentos del genoma sin función aparente, pero que tienen capacidad para generar nuevas proteínas y, potencialmente, convertirse en nuevos genes. El trabajo, publicado la revista Nature Ecology and Evolution, ha permitido identificar mediante técnicas de secuenciación masiva una gran cantidad de proteínas nuevas en el genoma del ratón.
¿Cómo se crearon los genes, los bloques básicos que sirven para construir a cualquier ser vivo? Es la pregunta que un reciente estudio liderado por investigadores del Programa de Investigación en Informática Biomédica, programa conjunto del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM) y la Universidad Pompeu Fabra (UPF), ha intentado resolver.
El trabajo, publicado la revista Nature Ecology and Evolution, ha permitido identificar mediante técnicas de secuenciación masiva una gran cantidad de proteínas nuevas en el genoma del ratón. Los genes que codifican estas proteínas no se encuentran en especies relativamente cercanas, como la rata o los humanos, lo que indica que se habrían formado en los últimos millones de años.
De hecho no se parecen a nada conocido, por lo que se piensa que se habrían originado de novo a partir de regiones del genoma que estaban silenciadas. Igual que los genes conocidos, estos genes producen proteínas. La diferencia es que estas proteínas no son funcionales, si no que están ‘de prueba’. La mayoría de ellas seguramente desaparecerán con el tiempo, pero algunas adquirirán funciones y se mantendrán.
El origen de estos genes es accidental, a causa de mutaciones que se acumulan constantemente en los genomas y que no tienen consecuencias negativas para el organismo. Se cree que un proceso similar tuvo lugar al principio de la vida. En aquel momento también se habrían producido muchas proteínas al azar, algunas de las cuales serían el origen de los genes que ahora se encuentran en multitud de organismos.
Aunque la probabilidad que una proteína formada al azar acabe teniendo una función útil para el organismo es muy baja, la existencia de muchas de estas proteínas, juntamente con los largos tiempos evolutivos, lo hacen más probable.
“Este trabajo muestra que un proceso análogo a la formación de genes nuevos que tuvo lugar al principio de la vida continúa activo hoy en día”, explica Mar Albà, profesora ICREA y coordinadora del Grupo de Investigación en Genómica Evolutiva del IMIM. “Queda mucho trabajo por hacer para entender completamente el impacto de los genes de novo en la evolución reciente, pero cada vez tenemos más evidencia del hecho que tenemos un peso importante”.
Referencia bibliográfica:
Jorge Ruiz-Orera, Pol Grau-Verdaguer, José Luis Villanueva-Cañas, Xavier Messeguer, M.Mar Albà. Translation of neutrally evolving peptides provides a basis for de novo gene evolution. Nature Ecology and Evolution, 19 Jan 2018.
Más de 40 artículos en las distintas revistas del grupo Nature presentan hoy los resultados parciales del ambicioso proyecto de mapear los 37 200 millones de estas unidades fundamentales de la vida. Una tarea compleja que requiere combinar técnicas de genómica e inteligencia artificial para estudiar con gran resolución las firmas moleculares de un amplio abanico de células, como las que forman la placenta.
La relación entre la contaminación del aire y el aumento del riesgo de desarrollar esta patología y otras demencias no es nueva. Un nuevo trabajo pretende revelar por qué las partículas finas (PM2.5) han sido vinculadas con cambios negativos en la salud cerebral.
