25 de abril, Día Internacional del ADN
Dra. Mariela Arias-Hidalgo
Departamento de Fisiología
Escuela de Medicina
Universidad de Costa Rica
Invitada de ACANAMED
Profundizando en el ADN
¿Por qué la genética es cada vez más compleja?
En años anteriores se publicó “El material genético y la herencia” para conmemorar el Día Internacional del ADN. En él se incluyó la historia de su descubrimiento y las bases de la genética tradicional. Sin embargo, para este año quería ahondar en otros conceptos que van un poco más allá de la herencia clásica descrita por Mendel en los 1800s.
El dogma central de la biología se centra en que el ácido desoxirribonucleico (ADN) se transcribe a ácido ribonucleico mensajero (ARNm) y que posteriormente este se traduce a proteínas. Este fue propuesto por Francis Crick en 1957 y publicado en 1958.
Este dogma fue cuestionado por primera vez en 1970 por los científicos David Baltimore y Howard Termin, quienes de manera independiente descubrieron los virus ARN. Estos virus tienen la particularidad de que la información genética no la transmiten mediante ADN, sino que la almacenan como ARN y tienen una enzima llamada transcriptasa reversa que les permite convertir el ARN en ADN, para luego continuar con el flujo de información ya conocido, que culmina con la producción de proteínas. En ese mismo año, Crick publicó, una aclaración indicando que el dogma central no es en realidad un flujo unidireccional, sino que permite el intercambio bidireccional de información en las formas de ADN y ARN; sin embargo, una vez que se produce la proteína la información “no puede volver a salir” del sistema.
El dogma central, combinado con la información disponible en ese momento, también nos hizo creer que solo los genes (zonas que codifican para proteínas y que corresponden a máximo un 2% del ADN total) eran importantes para la salud o enfermedad. En los años 70, Susumo Ohno denominó a estas zonas no codificantes como “ADN basura”, a pesar de que en la década de los 60s se había demostrado que existían zonas no codificantes que actuaban como interruptores que encienden o apagan ciertos genes. En los años 80s y 90s se solidificó la evidencia en torno a la función de estas zonas no codificantes como potenciadores o silenciadores de genes. Sin embargo, no fue hasta el 2012 que el proyecto ENCODE demostró que al menos el 80% del genoma tiene alguna actividad bioquímica y que ese “ADN basura” es, en realidad, esencial para el control molecular, y por ende para la vida.
Por ejemplo, la intolerancia (o tolerancia) a la lactosa o la polidactilia son rasgos que dependen de la existencia de mutaciones en regiones potenciadoras de los genes que controlan la expresión de la lactasa o de las zonas de control de desarrollo de nuestras extremidades. En estudios complejos como los estudios de asociación genómica (GWAS), muchos hallazgos de mutaciones en zonas no codificantes se asocian a incrementos en el riesgo de diabetes tipo 2 o de enfermedad cardiovascular. Estos pequeños cambios (mutaciones) denominados “polimorfismo de nucleótido único” o SNP (por sus siglas en inglés) pueden cambiar cómo el cuerpo responde a la inflamación o cómo controla el colesterol y por ende incidir en nuestra capacidad de respuesta al ambiente.
El impacto sobre la salud o enfermedad de las zonas de ADN que no codifican aún se encuentra en estudio. Cada vez se logran identificar más regiones que inciden sobre el control de genes y cuyas mutaciones pueden causar enfermedad. Es posible que en un futuro las terapias pasen de tratar de “arreglar genes” a más bien entender cómo estos genes se regulan y pensar en comprender toda la red para generar un impacto positivo en la atención y prevención de la enfermedad.









