Cada vez menos genes

El consorcio p¨²blico del genoma humano, formado por 20 centros de seis pa¨ªses, lleva tres a?os puliendo el borrador que present¨® en 2001 y, cuanto m¨¢s lo afina, menos genes quedan para repartirse la enorme tarea de convertir un ¨®vulo fecundado en una persona adulta, y hacerla funcionar. Seg¨²n el ¨²ltimo c¨®mputo, el n¨²mero de genes est¨¢ m¨¢s cerca de 20.000 que de 30.000. Sin embargo, el genoma humano muestra signos de haber evolucionado mucho m¨¢s r¨¢pido que el de la rata y los dem¨¢s mam¨ªferos: nuevos genes nacen continuamente por duplicaci¨®n de los antiguos, y otros van degenerando y muriendo con similar agilidad.

Olvidada ya la fecha oficial de la presentaci¨®n del genoma (febrero de 2001), y eliminada la competencia de la empresa privada Celera Genomics, el trabajo del Consorcio Internacional para la Secuenciaci¨®n del Genoma Humano (IHGSC) ha perdido mucho brillo, pero ni un ¨¢pice de solvencia. Los investigadores presentan hoy en Nature una versi¨®n "casi completa" de excepcional calidad, y que supone un avance enorme para cualquier cient¨ªfico interesado en la biolog¨ªa humana o en sus aplicaciones m¨¦dicas. El borrador de 2001 ya supuso una revoluci¨®n de esas disciplinas. Como se?ala el investigador Lincoln Stein, del laboratorio Cold Spring Harbor de Nueva York, "en lugar de ir a la mesa de trabajo, los bi¨®logos van ahora al ordenador para averiguar las secuencias de los genes en bases de datos p¨²blicas". La aceleraci¨®n que esto ha imprimido a la biomedicina en su conjunto es incalculable.

Pero el borrador ten¨ªa defectos que le restaban utilidad para muchos objetivos. Ten¨ªa 147.821 gaps (discontinuidades) que imped¨ªan una lectura de corrido y sum¨ªan en la ambig¨¹edad el orden y la orientaci¨®n de grandes segmentos cromos¨®micos. Y su calidad era s¨®lo de un error por cada 10.000 bases (las letras del ADN). Los gaps han sido reducidos ahora a 341, y los errores a uno por cada 100.000 bases (el genoma humano tiene cerca de 3.000 millones de bases). En realidad, estos ajustes son la parte m¨¢s dif¨ªcil, y han supuesto una duplicaci¨®n del tiempo y del coste del borrador original.

Determinar el n¨²mero exacto de genes humanos sigue siendo dif¨ªcil, y la principal raz¨®n es que hay muchos segmentos de ADN que parecen genes aunque no lo sean. Estos pseudogenes fueron genes en el pasado, pero han perdido su funci¨®n por culpa de una mutaci¨®n (un cambio de letra en el ADN). Con el borrador, a menudo era imposible saber si un segmento de ADN era un pseudog¨¦n (con una mutaci¨®n) o un gen normal (con un error de lectura).

La gran calidad de la nueva versi¨®n ha eliminado la mayor parte de esas ambig¨¹edades y ha revelado que el n¨²mero de genes humanos est¨¢ entre 20.000 y 25.000, y probablemente m¨¢s cerca de la primera cifra. El min¨²sculo gusano Caenorhabditis elegans tiene tambi¨¦n unos 20.000 genes. El dato confirma que no hay la menor relaci¨®n entre el n¨²mero de genes y la complejidad de un organismo.

Los gaps del borrador hab¨ªan ocultado otro hecho asombroso: que el 5,3% del genoma humano consiste en duplicaciones de grandes tramos de ADN que han ocurrido recientemente, es decir, no en los or¨ªgenes de la vida animal, sino durante la evoluci¨®n de los primates y los hom¨ªnidos. El conjunto de esos tramos duplicados incluye 1.183 genes.

La duplicaci¨®n de genes es uno de los principales motores de la evoluci¨®n biol¨®gica. Un gen esencial no es libre para acumular cambios y generar una nueva funci¨®n (por ejemplo, los m¨®dulos cerebrales del lenguaje), puesto que es probable que esos cambios arruinen la funci¨®n original del gen y maten a su portador. Pero si el gen sufre una duplicaci¨®n, una de las copias puede preservar la funci¨®n original mientras la otra queda libre para acumular cambios interesantes.

Las duplicaciones se han registrado en todas las especies que se han analizado, pero el genoma humano tiene dos peculiaridades. Primero, que tiene muchas m¨¢s duplicaciones que los dem¨¢s mam¨ªferos. Y segundo, que las dos copias duplicadas son mucho m¨¢s parecidas entre s¨ª. Esto quiere decir que son muy recientes, y por tanto no han tenido tiempo de acumular muchas diferencias. "Reciente" quiere decir "hace menos de 40 millones de a?os", pero hay cientos de genes que se han duplicado en los ¨²ltimos 6 millones de a?os, mientras algo muy parecido a un chimpanc¨¦ se iba transformando en el Homo sapiens.

El m¨¢s damnificado por la nueva versi¨®n es probablemente Craig Venter, ex presidente de Celera, y el cient¨ªfico que introdujo a la empresa privada en la carrera del genoma. El m¨¦todo de Venter era m¨¢s r¨¢pido y barato, pero tambi¨¦n incurr¨ªa en m¨¢s errores y ambig¨¹edades, y era ciego a gran parte de los genes duplicados. La aventura privada no mereci¨® la pena -nadie compra una secuencia de mala calidad cuando puede tener gratis otra mejor-, pero su idea conserva cierta validez: los genomas de otras especies se descifrar¨¢n combinando la seguridad del proyecto p¨²blico con la celeridad del privado. Pero ya sin Venter.