GENETICA HUMANA

El genoma humano

En febrero del 2001 Nature publicó la versión del genoma humano dada a conocer por el HGP (Proyecto genoma humano) cuyo director es Francis Collins  y  Science, la versión  producida por el grupo de Craig Venter  (® ) ambas con las correspondientes versiones  digitales.
La secuencia asciende a unas 2.100 millones de bp y deriva del estudio de la eucromatina.  La heterocromatina (que representa  aproximadamente un 5% del total) y que es difícil de secuenciar, posiblemente contenga algunos genes. En ambas publicaciones se detallan los métodos utilizados, las perspectivas y significado de la secuenciación para la ciencia y la humanidad.
Recordemos que en eucariotas las regiones codificantes de un gen se encuentran fragmentadas en pequeñas piezas denominadas  exones, separadas por largas secuencias de ADN no codificantes. Solo cuando el ARNm es editado, durante el proceso de  transcripción, los exones se juntan.
Collins  señala que para identificar los genes funcionales los científicos dependen de una variedad de indicios.  Algunos surgen de la comparación con las bases de datos de ADNc (complementario), que son copias exactas de los ARNm. También ayuda la comparación con el ya secuenciado genoma de la rata en razón de que los genes de la rata y de los humanos son a menudo muy parecidos. Sus secuencias se encuentran conservadas en ambos genomas, mientras que no sucede lo mismo en una gran cantidad de ADN que los rodea. Cuando estos  (u otros) indicios no están disponibles  los científicos dependen para la identificación exclusivamente de las  predicciones realizadas en computadoras ("gene-predicting computer algorithms").

• Los resultados señalan la existencia de entre 30.000 y 40.000 genes, solo aproximadamente el doble de los de Drosophila melanogaster. Esta cifra esta en el orden de lo pronosticado en base a la secuenciación del cromosoma 21 y resulta ser notablemente inferior  a los 140.000 estimados  en base a la complejidad funcional del ser humano.
•  Los voceros del proyecto aluden a las diferentes formas en la que puede introducirse complejidad en un sistema por mecanismos se dan en humanos y en otros genomas de organismos superiores a saber:
  • Proteínas multifuncionales
  • Cortes y ensambles alternativos durante el proceso de edición del ARNm (al menos un tercio de los genes humanos producen diferentes proteínas por medio de ediciones alternativas del mensaje  ("alternative splicing" ) codificado en el  "pre ARNm".
• Como los algoritmos nos son un 100% fiables (a veces "ven" genes donde no hay tales, o pasan por alto algunos de los  existentes) algunos científicos dudan del contaje realizado, entre ellos, William Haseltine  ( el CEO  de  Human Genome Sciences  considera que existen mas del  doble de genes de los reportados por los dos grupos
• Causa cierta perplejidad  encajar el significado de la presencia de unos 200 genes bacterianos que "invadieron" el "futuro genoma humano"  en alguna etapa evolutiva muy primitiva (millones de años atrás) producto de una transferencia horizontal de genes.
• El genoma contiene grandes regiones pobres en genes ("desiertos"). Mas de la mitad del genoma humano  consiste en secuencias repetitivas sin función conocida  ("junk DNA" o "ADN basura") destacándose que el cromosoma 19 que tiene un 57% de ADN repetitivo.
  La mayor parte del mismo deriva  de la actividad parasitaria de transposones que se replicaron e insertaron copias de si mismos en otros sitios. Actualmente  las diferentes familias de transposones parecen haber dejado de "vagar" por el genoma  y solo quedan en el sus "fósiles". Unos 50 genes parecen haber sido originados en transposones lo cual sugiere un cierto rol protagónico en la evolución del genoma.
• Sumándose a  la repetición de secuencias causada por los transposones grandes segmentos, tanto dentro como entre cromosomas del genoma,  parecen haberse duplicado a lo largo de los tiempos. Los investigadores creen que esto permitió a la evolución "realizar ensayos" con los mismos sin destruir la función original y probablemente permitió la expansión de muchas familias de genes humanos.
• Tanto el  HGP como Celera  identificaron en el ADN una  multitud de posiciones de bases que difieren entre individuos los llamados "snips" o SNPs (single polynucleotide polymorphism). HGP si bien el 99,9% de las secuencias son idénticas en todos los individuos el aproximadamente  0,1%, que corresponde a los SNPs, difiere de uno a otro. Se espera aprender de ellos como los genes hacen diferentes a los individuos y, en particular, la razón por la cual algunos son mas susceptibles a ciertas enfermedades.

Número de genes
Virus de la gripe	Mycoplasma genitalium	Escherichia  coli	Drosophila melanogaster	Caenorhabitis  elegans	Arabidopsis  thaliana	Oriza  sativa	Homo sapiens
~1.800	~500	~4.000	~13.000	~18.000	~25.500	~50.000	30.000 o  ¿40.000?

Celera utilizó par la secuenciación el ADN de cinco individuos (un latino, un asiático, dos caucásicos y un afroamericano) y las cinco secuenciaciones fueros coincidentes en un 99.9%. 
Una rumor se ha esparcido: uno de los caucásicos seria el  propio Craig Venter.

Los avances realizados en este campo fueron espectaculares  y, mas allá de los informes que parecen destinados a impactar a la opinión pública (en especial inversores actuales  y futuros..), resta todavía una enorme cantidad de trabajo a realizar: completar la ya señalada secuenciación  de la heterocromatina, rellenar los "huecos" ("gaps") dejados en secuencias muy difíciles, encontrar la totalidad de los genes que codifican para proteínas y aquellos que solo codifican para ARN, descubrir secuencias regulatorias, "blancos" donde las moléculas interactúan con lo genes e identificar mas funciones de los mismos, sin dejar de lado las necesarias revisiones para la corrección de los errores que pudieron escaparse en estas primeras versiones.