Los cromosomas est¨¢n plagados de 'autoestopistas' con funci¨®n desconocida

En el genoma humano, cuya lista de genes casi completa se acaba de conocer, algunos genes prosperan porque fabrican cuerpos mejor adaptados al mundo exterior, lo que garantiza su supervivencia, pero el ADN que emprende este laborioso y azaroso camino s¨®lo es responsable de un peque?o porcentaje del genoma. Nuestros cromosomas est¨¢n plagados de autoestopistas, de 'elementos m¨®viles', que van saltando por el genoma e insertando nuevas copias de s¨ª mismos durante el viaje. Estos par¨¢sitos, que componen casi la mitad del genoma humano, destruyen pero tambi¨¦n crean.

Estos par¨¢sitos de ADN provocan enfermedades, incluyendo la hemofilia y la distrofia muscular, alterando importantes genes funcionales. Pero la secuencia del genoma indica que tambi¨¦n pueden tener sus ventajas. Buenos, malos e indiferentes, los elementos m¨®viles han tenido una inmensa influencia en la estructura del genoma humano. Norihiro Okada, genetista evolutivo del Instituto de Tecnolog¨ªa de Tokio, describe su actividad como 'el acontecimiento m¨¢s importante en la construcci¨®n de nuestros genomas contempor¨¢neos'.

'Podemos considerar los elementos m¨®viles como organismos de un ecosistema', afirma John McDonald, de la Universidad de Georgia, en Atenas. Hay muchas 'especies' distintas de elementos m¨®viles, y han evolucionado en m¨²ltiples formas para multiplicarse y seguir adelante. Y, al igual que ocurre en un ecosistema real, algunos se desarrollaron en el pasado para acabar extingui¨¦ndose, perdiendo la capacidad de replicarse y persistir como f¨®siles gen¨¦ticos.

Algunos elementos m¨®viles funcionan como retrovirus, como el VIH. Su secuencia codifica una enzima (la transcriptasa inversa) para convertir el ARN en ADN, y otra (una endonucleasa), para cortar las cadenas de ADN. La maquinaria de la c¨¦lula convierte estos elementos en ARN, y por consiguiente, en prote¨ªnas. Posteriormente, la endonucleasa le hace un hueco en otra parte del genoma, y la transcriptasa inversa encaja el elemento m¨®vil en su nuevo hogar.

Otros par¨¢sitos de ADN trabajan a¨²n menos: son par¨¢sitos de otros par¨¢sitos. En lugar de hacer prote¨ªnas propias, sus secuencias atraen las enzimas fabricadas por elementos m¨®viles autosuficientes, que hacen la inserci¨®n por ellos.

El borrador de la secuencia ha revelado curiosas diferencias entre los elementos m¨®viles de especies distintas. El grupo de McDonald ha descubierto que los elementos m¨®viles de los peque?os genomas, como el del gusano Caenorhabditis elegans, son mucho m¨¢s j¨®venes que los de los genomas m¨¢s grandes, como los de las plantas y los humanos. Esto, seg¨²n ¨¦l, indica que los elementos m¨®viles se ven activamente purgados de los genomas menores. Con todo, es un misterio c¨®mo se hace.

Por tanto, no es sorprendente que el ADN humano contenga una mayor densidad de elementos m¨®viles que los genomas de otros animales. Y en los genomas del gusano, de la mosca y de la planta Arabidopsis, los distintos tipos de elementos m¨®viles se encuentran representados m¨¢s o menos igualmente. En el genoma humano, unos pocos dan cuenta de la gran mayor¨ªa.

De hecho, la mayor parte de los elementos m¨®viles del genoma humano dej¨® de ser m¨®vil hace millones de a?os, antes de que los humanos evolucionaran. En cambio, el genoma del rat¨®n sigue burbujeando con elementos m¨®viles activos.

Sin embargo, McDonald es cauteloso a la hora de sacar conclusiones de las comparaciones hechas hasta ahora, al sospechar que hay muchas m¨¢s especies de elementos m¨®viles que a¨²n no han sido descubiertas dentro del genoma humano. 'Lo que estamos viendo es la punta del iceberg', afirma McDonald.

S¨®lo se conocen un elemento m¨®vil del tipo retrovirus y un autoestopista de este autoestopista que a¨²n siguen activos en el genoma humano. Se llaman LINE 1 y Alu, y son con creces los m¨¢s comunes de su clase. LINE 1, que puede copiarse a s¨ª mismo, es responsable aproximadamente del 17% de nuestro ADN. Y existe la asombrosa cantidad de un mill¨®n de copias de la secuencia Alu por nuestros cromosomas. No sorprende que los autores de la secuencia del genoma describan a la pareja como 'unos gorrones con much¨ªsimo ¨¦xito'.Los elementos m¨®viles prefieren algunos h¨¢bitats a otros; no est¨¢n dispersos por el genoma de forma uniforme. Por ejemplo, existe una concentraci¨®n mayor en una parte del cromosoma X en la que los genes saltarines son responsables del 89% del ADN.

En cambio, hay muy pocos elementos m¨®viles en las zonas donde se hallan los genes llamados Hox. Estos genes dirigen el desarrollo del cuerpo. Su escasez de elementos m¨®viles indica que las inserciones en esa zona causan estragos. Algunos investigadores creen que las acciones de los ego¨ªstas elementos m¨®viles y las contramedidas de sus anfitriones han sido una fuerza motriz en la evoluci¨®n de la estructura gen¨®mica, de la funci¨®n celular y de la complejidad biol¨®gica. El borrador del genoma humano, y el n¨²mero en aumento de genomas con los cuales compararlo, puede ayudar a afrontar estas profundas cuestiones. En esto est¨¢ trabajando McDonald. 'Estamos viendo tendencias que antes no ten¨ªamos ni idea de que existieran, y es necesario explicarlas. Antes de tener la secuencia del genoma no habr¨ªa podido decirlo', coment¨®.