MADRID, 2 Oct. (EUROPA PRESS) -
Los genes que determinan la complejidad animal -o lo que hace que los seres humanos sean mucho más complejos que una mosca de la fruta o un erizo de mar- han sido identificados por primera vez.
El mecanismo secreto de cómo una célula en un animal puede ser significativamente más compleja que una célula similar en otro animal parece ser debida a las proteínas y su capacidad de controlar los "eventos" en el núcleo de una célula.
La investigación, realizada por el bioquímico Colin Sharpe y colegas en la Universidad de Portsmouth, se publica en PLoS One.
Sharpe dijo en un comunicado: "La mayoría de la gente está de acuerdo en que los mamíferos, y los seres humanos en particular, son más complejos que un gusano o una mosca de la fruta, sin saber realmente por qué.
"Una medida común de la complejidad es el número de diferentes tipos de células en un animal, pero poco se sabe acerca de cómo se logra la complejidad a nivel genético. El número total de genes en un genoma no es un conductor, este valor varía sólo ligeramente en organismos multicelulares, por lo que buscamos otros factores ".
Sharpe y la estudiante Daniela Lopes Cardoso estudiaron grandes cantidades de datos de los genomas de nueve animales -de humanos y monos macacos a gusanos de nematodos y la mosca de la fruta- y calcularon la diversidad de cada uno a nivel genético.
Encontraron un pequeño número de proteínas que eran mejores en la interacción con otras proteínas y con la cromatina, la forma envasada de ADN en el núcleo de la célula.
"Estas proteínas parecen ser excelentes candidatos para lo que está detrás de los niveles enormemente variados de complejidad en los animales", dijo Sharpe. "Esperábamos identificar genes que interactuaran directamente con el ADN para regular otros genes, pero no fue así, sino que identificamos genes que interactuaban con la" cromatina ".
"Nuestros resultados sugieren que el aumento de la capacidad de ciertas proteínas para interactuar entre sí para regular la organización dinámica de la cromatina en el núcleo es un componente de la complejidad animal".
Los resultados son importantes, dijo, porque los científicos biomédicos dependen de una mejor comprensión de la enfermedad humana estudiándola en animales. Si bien esto tiene valor, hay una preocupación subyacente de que un modelo animal puede ser demasiado simple para ser útil, que los resultados vistos en un animal más simple pueden no correlacionarse con lo que sucede en un animal más complejo.
Entender las diferencias inherentes en cómo se organizan los animales a nivel genético y las limitaciones a las interpretaciones que esto impone, proporcionará una selección más racional de modelos animales apropiados en biomedicina.
La investigación anterior de Sharpe y del equipo encontró que tres factores detrás de las proteínas hechas por un gen - NCoR - son más diversos en animales complejos tales como seres humanos comparados a, por ejemplo, erizos de mar:
- La duplicación de genes. Aunque el número total de genes en el genoma no varía significativamente, algunos genes específicos duplican una o más veces, por ejemplo, hay un gen NCoR en el erizo de mar y dos en los seres humanos.
- Los genes individuales a menudo producen más de una proteína. El ARN mensajero (ARNm) que enlaza el gen con la proteína puede procesarse por "empalme" para generar un rango de diferentes mRNAs, cada uno de los cuales codifica una proteína relacionada, pero diferente. Por ejemplo, el gen del erizo de mar produce sólo un tipo de ARN, mientras que en humanos el gen NCoR2 produce bien más de 30 y es probable que cada uno tenga una función diferente.
- La mayoría de las proteínas consisten en dominios que tienen una función específica. Sharpe y su equipo encontraron que el número de dominios aumenta, otra vez con NCoR, de uno en erizos de mar a tres en seres humanos.
