Los investigadores descubren' genes reciclados ` en genoma mamífero

Uno oye hablar a menudo la multitud de genes que tenemos en común con chimpancés, de pájaros o de otras criaturas vivas, pero tales comparaciones se están engañando a veces. El porcentaje compartido se remite generalmente solamente a los genes que codifican las instrucciones para hacer las proteínas -- mientras que genes reguladores de desatención, que no obstante componen una parte grande del genoma. “Seres humanos y pescados, por ejemplo, parte cerca del 70% de sus genes de la proteína-codificación, pero solamente cerca de 0,5% de una clase importante de genes reguladores -- unos que dan lugar a la supuesta no-codificación larga RNAs, o lncRNAs,” dice al Dr. Igor Ulitsky del departamento de regla biológico en el instituto de Weizmann de la ciencia.

Los lncRNAs (eslabón-RNAs pronunciado) hasta hace poco tiempo recibieron mucho menos atención que los genes de la proteína-codificación, pero ahora están demostrando estar de interés cada vez mayor a la ciencia. No sólo hay tanto como 20.000 genes del lncRNA en el genoma humano -- número casi igual como la proteína-codificación unas -- pero los lncRNAs se han revelado últimamente para servir como interruptores principales en una amplia variedad de procesos biológicos. Giran genes por intervalos y afectan a otros genes reguladores, controlando destino celular durante el revelado fetal, así como división celular y muerte en el organismo adulto. Estos reguladores principales pueden por lo tanto llevar a cabo la llave a aclarar o aún a tratar una variedad de enfermedades.

Para tener sentido de lncRNAs, los científicos están intentando entender cómo aparecieron en el genoma y si pueden ser agrupados en clases según su actividad. En un estudio reciente publicado en la biología del genoma del gorrón, Ulitsky y sus personas -- estudiantes de investigación Hadas Hezroni, Gali Housman y Zohar Meir, y científicos DRS del estado mayor. Rotem Ben-Tov Perry y Yoav Lubelsky -- manejó determinar una clase de los lncRNAs mamíferos que se habían desarrollado de genes más antiguos adquiriendo nuevas funciones.

Los científicos comenzaron con la suposición que la evolución es un proceso económico: Si un gen pierde su función, es probable “ser reciclado” para diferentes fines en la célula. “Apenas mientras que los ladrillos de un mojón arruinado pueden ayudar a construir una nueva casa, los genes que salieron de uso pueden encontrar tan nuevos papeles en la célula en el curso de la evolución,” Ulitsky explican.

Sus piezas de personas desarrollaron una serie de algoritmos que les permitieron encontrar tales los genes “reciclados” en el genoma mamífero. Primero, determinaron casi 1.000 genes que cifran para las proteínas en pollos, pescados, lagartos y otros vertebrados no-mamíferos, pero no en seres humanos, perros, ovejas y otros mamíferos. Los científicos presumieron que por lo menos algunos de estos genes, después de perder su función de la proteína-codificación, comenzaron a fabricar lncRNAs en mamíferos. Comparando “vecindades del gen” cerca de lncRNAs y de los genes que habían parado la codificación para las proteínas, los investigadores revelaron eso de hecho, cerca de 60 genes del lncRNA en mamíferos -- o el 2% al 3% de lncRNAs compartidos por los seres humanos y la otra especie mamífera -- aparezca ser derivado de genes ancestrales. Su serie genética es en algunos casos similar a la de los genes antiguos, pero han perdido su capacidad de la proteína-codificación.

“Es duro conocer qué hizo estos genes perder su potencial de la proteína-codificación hace más de 200 millones de años, cuando los mamíferos desarrollados de sus antepasados vertebrados,” Ulitsky dice. “Solamente el hecho de que estos genes se hayan conservado en el genoma durante tanto tiempo sugiere que desempeñen papeles importantes en la célula.”

Determinar tales “fósiles” de los genes de la proteína-codificación en el genoma mamífero facilitará el estudio adicional de lncRNAs humanos y puede ayudar final a científicos a entender qué suceso cuando se rompe su función. Por ejemplo, los lncRNAs ayudan a crear diversos tipos de neuronas en el cerebro fetal; su falla de determinar correctamente el destino de estas neuronas puede contribuir a la epilepsia. Porque los lncRNAs están implicados en la división celular que controla, su funcionamiento incorrecto se puede implicar en cáncer. Finalmente, los lncRNAs de manipulación pueden permitir tratar ciertos desordenes genéticos.

Explica Ulitsky: “Estos últimos años, los lncRNAs fueron encontrados para ser importantes para la activación o la represión de los genes relevantes a una variedad de desordenes. Puede un día ser posible tratar estos desordenes apuntando los lncRNAs para reprogramar redes reguladoras del gen entero. Por ejemplo, en un estudio en ratones, los investigadores en la universidad de Baylor del remedio en Houston, Tejas, habían evitado la progresión del síndrome de Angelman, causada por mutaciones en el cromosoma 15, imponiendo silencio a un lncRNA determinado -- para soltar la expresión de un gen que reprime.”