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  • 12/04/2017

Biología

Pulpos contra el dogma genético

Pulpos, calamares y sepias alteran la secuencia de las transcripciones en ARN de sus genes sustituyendo un nucleósido por otro. Este proceso de edición, gracias al cual resisten mejor el frío, desmiente que el ARN es siempre una copia fiel del ADN.

Cell

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Para obtener proteínas distintas a las codificadas en su ADN, el pulpo común edita muy frecuentemente las transcripciones en ARN de los genes, pese al dogma central de la genética [Albert Kok].

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¿Qué es un gen? ¿Qué es un gen? Ene/Mar 2010 Nº 59

La definición tradicional de gen como un simple fragmento de ADN que luego se transcribe en una proteína con una función concreta ha quedado superada a medida que ha ido avanzando la ciencia. En este monográfico podrás conocer la complejidad de nuestro material genético y de la maquinaria celular que edita los genes para producir las proteínas. También descubrirás el papel determinante de las mutaciones en la creación de especies nuevas y en la evolución, así como la influencia de los genes en las enfermedades, entre ellas el cáncer.

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El ADN, la molécula que guarda la información genética en todos los seres vivos, está constituida por dos hebras, formadas a su vez por unidades elementales, los nucleótidos, unidos entre sí como un collar de perlas. Cada nucleótido contiene una de las cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Las dos hebras se rodean mutuamente creando una especie de escalera de mano retorcida cuyos travesaños serían los lazos que unen un nucleótido de una hebra al nucleótido correspondiente de la otra hebra.

Todo el código genético está en esas cuatro bases, y por eso se lee en los libros de texto que el alfabeto de la vida consta de cuatro letras, A, T, G, C. En el ARN, en cambio, que tiene un papel fundamental en la transcripción de la información genética para la subsiguiente síntesis de las proteínas, en vez de timina hay uracilo (U).

Pero ahora se ha descubierto que algunos invertebrados, en concreto pulpos, calamares y sepias, no siguen al pie de la letra las instrucciones genéticas contenidas en su ADN. Como escriben en la revista científica Cell Eli Eisenberg y sus colaboradores, de la Universidad de Tel Aviv, estos animales utilizan enzimas para sustituir en el ARN algunas adenosinas (los nucleótidos que llevan adenina, pero sin contar un componente adicional de fosfato que incluyen) con otro nucleósido (el nombre que reciben los nucleótidos cuando no se cuenta el componente de fosfato), la inosina.

La edición del ARN (la sustitución de unos nucleótidos por otros en los transcritos de ARN, no el proceso habitual de corte y emplame al que se someten todos los transcritos) se utiliza también en ciertos vertebrados, pero solo en algunos casos rarísimos. Los seres humanos, por ejemplo, tienen alrededor de 20.000 genes, pero solo unas decenas de sitios para esa edición del ARN que puedan codificar proteínas funcionales. También los calamares tienen unos 20.000 genes, pero cuentan con al menos 11.000 sitios con esa edición de ARN.

Según el nuevo estudio, algunos de los cefalópodos que se estudiaron en él modifican hasta la mitad de los transcritos de ARN: esa edición genética debe de haber tenido, pues, una función importante en su historia evolutiva. Pero ¿cuál? Según los investigadores, resistir mejor al frío.

«En esencia, se trata de un mecanismo para producir proteínas que no están codificadas en el ADN, que no están presentes en la secuencia genómica», explica Eisenberg. «Para estos cefalópodos, no se trata de una excepción, sino más bien de la regla: la mayor parte de las proteínas sufre ese proceso de edición».

El análisis efectuado con distintas especies de cefalópodos ha descubierto que ese nivel de activación del proceso de edición del ARN está presente al menos en dos especies de pulpos, en la sepia y en una especie de calamar, todos ellos pertenecientes a la subclase de los coleoideos, que se caracterizan por sus complejos comportamientos sociales y de caza, y a la que pertencen pulpos, calamares y sepias. En otras especies de cefalópodos, como Nautilus pompilius, pariente lejano del pulpo, y Aplysia californica, un gastrópodo presente a lo largo de las costas de California, el nivel de activación es muy inferior.

Las conclusiones del estudio ponen en entredicho en cierta medida el dogma central de la genética. «Cuando Watson y Crick descubrieron que la información genética está almacenada en el ADN, se transmitió la idea de que toda la información genética está almacenada en el ADN, que se transfiere al ARN y luego se traduce en proteínas, y por lo general se da por descontado que se trata de un proceso de copia fiel», comenta Joshua Rosenthal, del Laboratorio de Biología Marina de Woods Hole, en Massachusetts. «Ahora, el ARN del pulpo muestra que no siempre es así: algunos organismos han desarrollado medios potentes para manipular la información contenida en el ARN».

Más información en Cell.

Fuente: Le Scienze.

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