TEXCOCO, Estado de México, 13 de mayo.- Un nuevo estudio, dirigido por investigadores del Cinvestav Unidad Irapuato, muestra que toda la información que existe en la mayor parte del ácido desoxirribonucleico (ADN) no codificante (ADN basura), puede no ser crucial para la complejidad de los organismos. Estos resultados aparecen hoy en la versión en línea de la revista Nature.

Investigadores secuenciaron el genoma de la planta carnívora Utricularia gibba, que es el genoma más pequeño de una planta superior jamás secuenciado

Luis Herrera Estrella, científico del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (Langebio-Cinvestav), explicó que la totalidad del material genético de un individuo se le conoce como genoma, pero que no todo el genoma posee información o genes.

En el humano, por ejemplo, los genes representan aproximadamente 2% del total, el resto, es material genético conocido como ADN no codificante o que no se traduce en proteínas (ADN “basura”), es decir, corresponde a cerca del 98% del genoma humano y de una gran parte de los genomas de muchos otros organismos complejos, tales como las plantas.

De ahí que, los científicos han pasado años intentando descifrar por qué existe este material en cantidades tan voluminosas y algunos lo han llegado a correlacionar con el incremento en la complejidad de los organismos.

Pero este nuevo estudio, dirigido por el Cinvestav-Langebio y la Universidad de Búfalo, ofrece una visión inesperada: “La mayoría de ADN no codificante, que es abundante en muchos seres vivos, puede no ser necesaria para la complejidad celular”. Esta afirmación radica en la secuenciación del genoma de la planta carnívora Utricularia gibba, que es el genoma más pequeño de una planta superior jamás secuenciado.

Los científicos reportan que prácticamente está constituido en su totalidad (97%) por genes que codifican para proteínas, además de pequeñas regiones de control.

Los investigadores que realizaron su secuenciación, sostienen que, “el 97% del genoma se compone de genes y pequeños segmentos de ADN que los controlan, contrario a lo observado en plantas similares. De manera que, pareciera que la planta ha estado ocupada durante generaciones eliminando el ADN no codificante o ‘basura’, de su material genético. Tal proceso, podría explicar la diferencia entre la carnívora y especies con enormes cantidades de ‘basura’ como el maíz y el tabaco o los seres humanos”.

La gran noticia es que sólo 3% del material genético de U. gibba, es el llamado ADN ‘basura’. De alguna manera, esta planta ha depurado la mayor parte de lo que constituye los genomas de plantas. Esto indica que, es posible lograr una planta multicelular perfecta, con diferentes tipos de células, órganos y tejidos, como son las flores, sin la basura. No es necesario el ADN ‘basura’.

Los científicos han dedicado cuantiosas horas en develar la función del ADN no codificante y por qué existe en tales cantidades. Una serie de recientes artículos de ENCODE, un proyecto de investigación internacional altamente publicitado, ofreció una explicación, señalando que la mayor parte del ADN no codificante (80%) parece jugar un papel en las funciones bioquímicas, como es la regulación y la promoción de la conversión de ADN en su pariente, el ARN, necesarios en la síntesis de proteínas.

En su lugar, Herrera-Estrella, argumenta que, algunas especies, pueden simplemente tener un inherente sesgo mecanicista, hacia la eliminación de una gran cantidad de ADN no codificante. Mientras que otros organismos, presentan esta tendencia en la dirección contraria, es decir, hacia la inserción y la duplicación de ADN.

Tales sesgos no indican que una forma sea más útil que la otra, o que represente un incremento en la complejidad celular, simplemente constituyen dos mecanismos innatos adquiridas por los organismos, en una dirección u otra. El lugar que ocupan los organismos en esta escala de deslizamiento de las fuerzas, depende, en parte, de la presión de selección natural para contrarrestar o incrementar estos sesgos intrínsecos.

El genoma de U. gibba tiene alrededor de 80 millones de pares de bases de ADN -un número minúsculo en comparación con otras plantas complejas- y la supresión del ADN no codificante parece explicar la mayor parte de la discrepancia en tamaño, comentan los investigadores.

La información aun más sobresaliente sobre el reducido tamaño del genoma de la U.gibba, es el hecho de que la especie ha sido objeto de tres duplicaciones del genoma completo, desde su división del linaje evolutivo del tomate. Es decir, en tres momentos distintos en el curso de su evolución, el genoma de la carnívora duplicó su tamaño, transmitiendo a la descendencia dos copias completas de todo el genoma de la especie.

“Esta historia de duplicación sorprendentemente rica, aunada al actual tamaño del genoma de U. gibba, constituye una evidencia adicional de que la planta ha sido exitosa en suprimir el ADN no esencial, pero simultáneamente manteniendo un conjunto funcional de genes, similares a los de otras especies de plantas”, señaló Herrera-Estrella. (Texcoco Press)