Nuevos hallazgos sugieren que una parte de nuestro genoma, que alguna vez fue descartado como «basura», puede desempeñar un papel importante en el control de la expresión génica. Según el trabajo del equipo internacional de científicos, la «basura» ha evolucionado para influir en cómo los genes se encienden y apagan, especialmente durante el desarrollo humano temprano.
La historia de cómo se consideró este ADN ocurrió sin sentido a principios de siglo, pero antes de discutirlo, necesitamos saber con qué estamos tratando. En la década de 1940, la citogenista Barbara McClintock identificó los elementos transparentes llamados (TES) llamados o «genes saltadores». Básicamente, estas son secuencias de ADN que pueden moverse a diferentes ubicaciones del genoma. Al principio, los científicos eran escépticos de esta invención, pero décadas después, admitieron que estos genes no solo «saltarían»; Aparecen en cada organismo.
Más tarde, los TE fueron identificados como el 45 por ciento del genoma humano. Parece haber tenido éxito en el uso de un proceso repetitivo simple durante millones de años.
Este proceso repetido es casi el mismo y, por lo tanto, fueron despedidos de los virus antiguos y ahora en peligro de extinción. Hoy, sabemos que algunos TE actúan como «interruptores genéticos», controlando la actividad de los genes cercanos en algunos tipos de células.
Pero la repetición y el formato similar de estas secuencias los han hecho difíciles de estudiar, especialmente las familias T más jóvenes Mer 11. Estos TE están mal clasificados en las bases de datos genómicas actuales, por lo que no saben lo que hacen.
Para resolver esto, los investigadores desarrollaron una nueva forma de clasificar los TE que no dependen del equipo de notas estándar, más bien las secuencias del grupo MER 11 basadas en sus relaciones evolutivas y qué tan bien se conservan en el genoma de los primates. Con esto, los científicos pudieron dividir MER 11A/B/C en cuatro familias diferentes: a Mer 11_G 4 por MER 11_G 1. Esta clasificación varía de mayor a joven cuando aparece por primera vez en la historia de la evolución del genoma de primates.
¿Qué reveló esta clasificación? Modelos desconocidos detrás de la capacidad de control de genes ocultos en secuencias. Luego, los investigadores compararon la nueva subfamilia MER 11 con varias marcas epigenéticas: etiquetas químicas en el ADN y proteínas relacionadas que afectan la actividad génica. Esto ha demostrado que esta nueva clasificación es más compatible con la función reguladora real que otros métodos.
Luego, los investigadores examinaron secuencias MER 11 con una técnica llamada Lentimpra (evaluación de reporteros paralelos masivos lentivirales). Este método puede probar miles de secuencias de ADN al mismo tiempo para determinar cuánto aumenta la actividad génica. El equipo descubrió que después de analizar alrededor de 7,000 secuencias MER 11 de mamíferos, incluidos los humanos y la medición de sus efectos en las células madre humanas y las células nerviosas de la etapa temprana, MER 11_G4 es especialmente bueno para activar la expresión génica.
El equipo descubrió que esta secuencia tiene un «motivos» de controlador único, que es menos extenso del ADN, que sirve como puertos de acoplamiento para elementos de transcripción: proteínas que controlan o «encendidas» cuando se expresan o «encendidas». Estos síntomas tienen un impacto significativo en cómo los genes responden a los códigos de desarrollo o las instrucciones ambientales.
Curiosamente, las secuencias MER1_G4 en humanos, chimpancés y MACAC parecen haber recopilado cambios ligeramente diferentes a lo largo del tiempo. De los dos anteriores, algunas secuencias tienen transformaciones que aumentan su capacidad reguladora en las células madre humanas. La investigación ha descubierto que MER11_G4 se une a una transcripción distintiva, lo que indica que este grupo ha ganado funciones regulatorias alternativas a través de cambios de secuencia y puede conducir a una explicación: el proceso de evolución conduce a diferentes variedades.
Este estudio ha sido publicado en Science Progress.
