Aunque muchas personas asocian el ADN únicamente con los genes, estos representan apenas una pequeña parte del genoma humano. El resto cumple funciones esenciales para controlar cuándo, dónde y con qué intensidad se activan esos genes. Ahora, un equipo científico internacional elaboró el mapa más detallado hasta la fecha de esas regiones reguladoras, conocidas como enhancers o potenciadores.
El trabajo, publicado en la revista Nature por el consorcio ENCODE con participación del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona, identificó más de 92 millones de posibles interacciones entre potenciadores y genes en 1.458 muestras correspondientes a 369 tipos diferentes de células y tejidos. Se trata de uno de los avances más importantes de los últimos años para comprender el funcionamiento del genoma humano.
Los potenciadores actúan como verdaderos "interruptores" de los genes. Aunque todas las células del cuerpo contienen prácticamente el mismo ADN, estas regiones reguladoras determinan qué genes se activan en cada tejido y con qué intensidad. Gracias a ese mecanismo, una célula de la piel desarrolla funciones completamente distintas a una neurona o a una célula de la sangre.
Para comprender mejor esta función, los investigadores comparan a los potenciadores con un regulador de intensidad de la luz. Mientras el gen sería la lamparita, el potenciador decide si permanece apagada, encendida o qué tan brillante será. El desafío es que estos "interruptores" pueden encontrarse muy lejos del gen que controlan dentro de la secuencia del ADN, lo que dificultó durante años descubrir cuáles estaban conectados entre sí.
Para superar ese obstáculo, el equipo desarrolló un modelo computacional denominado ENCODE-rE2G, entrenado con experimentos en los que se desactivaban potenciadores específicos para observar qué genes dejaban de funcionar. Luego aplicaron el sistema a cientos de tipos celulares utilizando información sobre la cromatina abierta, un tipo de dato ampliamente disponible en investigación genética.
El nuevo atlas tiene un enorme potencial para el estudio de enfermedades. La mayoría de las variantes genéticas asociadas a trastornos frecuentes no se encuentra dentro de los genes, sino precisamente en estas regiones reguladoras. Gracias a este modelo, los científicos lograron predecir con una precisión cercana al 79% qué gen resulta afectado por una variante relacionada con una enfermedad, un rendimiento considerablemente superior al de métodos anteriores.
Además de ofrecer una herramienta para futuras investigaciones médicas, el estudio aportó nuevos conocimientos sobre la biología del ADN. Los resultados muestran que muchos potenciadores regulan genes más cercanos de lo que se creía y que varios potenciadores vecinos pueden actuar de manera coordinada para potenciar su efecto. Los investigadores consideran que este mapa representa un paso clave para comprender cómo funciona el genoma humano y cómo pequeñas alteraciones en su sistema de regulación pueden favorecer la aparición de distintas enfermedades.
Fuente: SINC.
