Nuestro ADN actúa como un modelo para la maquinaria celular que permite que las células, los órganos y los organismos completos funcionen. Las mutaciones en el ADN pueden dar lugar a enfermedades genéticas. Tal variación genética puede incluir mutaciones puntuales en un solo sitio, así como deleciones, duplicaciones e inversiones.
El término ‘inversión’ describe una pieza de ADN que cambia su orientación en el genoma. Las inversiones son poco conocidas porque son más difíciles de analizar que otros tipos de mutaciones. Los científicos del EMBL Heidelberg, en colaboración con científicos de la Universidad de Washington, EE. UU., y la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf, Alemania, han demostrado ahora que las inversiones son uno de los procesos mutacionales más comunes en los humanos.
Los investigadores descubrieron cómo se forman las inversiones e investigaron en detalle un conjunto de 40 inversiones que se forman de manera recurrente en el genoma, donde la secuencia de ADN cambia de un lado a otro. Estas inversiones de ‘flip-flopping’ generalmente se encuentran en regiones vinculadas al desarrollo de ciertas enfermedades humanas llamadas trastornos genómicos.
“Descubrimos que las inversiones se forman a un ritmo mucho más alto de lo que se pensaba anteriormente. En los seres humanos, al menos el 0,6 % del genoma cambia repetidamente de dirección, lo que convierte a la inversión en uno de los procesos mutacionales más rápidos en los seres humanos”, dijo Jan Korbel, científico sénior del EMBL y director de ciencia de datos. “En estos sitios, el genoma no es estable: la dirección del código de ADN continúa cambiando de un lado a otro”.
Muchos genes humanos importantes se encuentran dentro de estas regiones inestables. Para los científicos, esto significa que deben tener en cuenta este comportamiento de inversión de las regiones genómicas cuando estudian aspectos como la regulación de genes a larga distancia o la epigenética.
Las inversiones también son relevantes para el desarrollo de enfermedades humanas, como retrasos en el desarrollo en niños o trastornos neuropsiquiátricos en adultos. “A pesar de su importancia, estas regiones han sido muy difíciles de estudiar antes debido a su complejidad. Demostrar que estas inversiones de hecho van y vienen requería un nuevo conjunto de métodos computacionales”, dijo Tobias Marschall, Director del Instituto de Biometría Médica y Bioinformática y la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf. «Ahora podemos proporcionar a los genetistas humanos una nueva herramienta para comprender el origen de la enfermedad en sus pacientes».
Evan Eichler, líder de grupo de la Universidad de Washington, dijo: “Mostramos por primera vez que las inversiones pueden estar asociadas con reordenamientos genómicos raros que se encuentran en el autismo pediátrico, el retraso en el desarrollo y la epilepsia. La pregunta ahora es ¿por qué? Presumimos que ciertas configuraciones en los flancos de las inversiones predisponen o protegen a los individuos y sus descendientes de reordenamientos asociados a enfermedades. Esto podría tener una aplicación práctica en la clínica, donde podría usarse para identificar familias en riesgo de desarrollar estos trastornos”.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Laboratorio Europeo de Biología Molecular. Original escrito por Annika Grandison. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
