Download Recorrido histórico EL GENOMA HUMANO

Recorrido histórico
El genoma humano
por HELENA GROOT DE RESTREPO
l proceso para descifrar el código genético ha tomado varios años y se inició con las investigaciones que realizó
hacia la mitad del siglo XIX el monje
checo Gregor Mendel, quien utilizó
características contrastantes en las
plantas para estudiar las leyes de la
herencia. Hizo dos descubrimientos
sorprendentes. Primero, que muchas
características se heredan en una forma de “todo o nada”: una planta es alta
o corta, y sus semillas son lisas o rugosas. Y segundo, que al cruzar esas plantas entre sí una de las características
desaparece durante una generación.
Al cruzar una planta corta con una alta,
en la primera generación, sólo se obtendrán plantas altas, pero al cruzarlas
nuevamente, aparecerá de nuevo la característica que no se manifestó durante una generación, la planta corta. Hay
un largo camino entre el jardín de Brno (República
Checa), y la serie de secuenciadores de ADN en las
instalaciones de Celera Genomics en Rockville (Maryland), bajo la dirección de Craig Venter, pero los des-
cubrimientos de Mendel fueron los primeros pasos en ese camino.
Genes y cromosomas
Mendel (1865) demostró que la información que un individuo hereda de sus
padres, con la cual se construye, y con
la cual funciona, viene en paquetes discretos (alto o corto, liso o rugoso). También demostró que estos paquetes pueden pasar de
generación en generación, aun si permanecen latentes y no se expresan en algunas de las generaciones
intermedias. Estos hallazgos pasaron desapercibidos
durante muchos años, y en 1900 tres botánicos, Hugo
de Vries, Carl Correns y Erich von Tschemak, los redescubren en forma simultánea. Archibald Garrod les
atribuyó por primera vez a estos ‘factores’ o ‘paquetes’
el tener la receta para fabricar sustancias químicas. En
1909 Wilhelm Johansen utilizó el término ‘genes’, e hizo
la distinción entre fenotipo (características externas) y
genotipo (composición genética).
Los cromosomas (cuerpos que toman un color)
fueron observados por primera vez en 1882 por Walter
Fleming, quien los describió como “hilos en los núcleos de las células que se están dividiendo”. En 1902,
GREGOR MENDEL
(nacido el 22 de julio de
1822 en Heinzendford,
Austria), fraile agustino,
presenta en 1865
su trabajo de investigación
a la Sociedad de Historia
Natural de Brno, con el título
de Experimentos en híbridos
en plantas.
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El descubrimiento del ADN como el material genético ocurrió en la década de 1940,
pero el gran hallazgo tuvo lugar cuando James Watson y Francis Crick, en 1953, describieron la estructura de la molécula de ADN y con ello el secreto
de cómo las células y los organismos pasan la información de una generación a la otra.
Hugo de Vries
Carl Correns
Erich von Tschemak
Walter Sutton tuvo un gran acierto al afirmar que los
cromosomas se comportan exactamente como los factores mendelianos: se presentan en pares, y cada uno
se hereda de un progenitor. Inicialmente fue difícil establecer cuántos cromosomas tenía el ser humano, y
en un principio se pensó que la mujer tenía 48 y el
hombre 47. En 1921 se describió el mecanismo de diferenciación sexual con los cromosomas X y Y, y años
después, en 1956, se logró determinar que el número
de cromosomas en el ser humano era de 46. Queda
entonces descrito el cariotipo
humano con 22 pares de
autosomas y un par de cromosomas sexuales; la mujer, portadora de dos cromosomas X
(46, XX), y el hombre portador
de un X y un cromosoma mucho más pequeño, el Y (46, XY).
Thomas Hunt Morgan,
Alfred Sturtevant
y Hermann Muller
(de izq. a der.)
Mapeo de genes y mutaciones
En sus experimentos con la mosca de la fruta (1910),
Thomas Hunt Morgan reveló que algunos rasgos genéticamente fijados están ligados al sexo. Así mismo
confirmó que los genes residen en los cromosomas,
que existen genes que se heredan en bloque, y por
primera vez, habló sobre la distancia entre genes y
genes (es por esta razón que la unidad de distancia
genética se define como un ‘centimorgan’). Morgan,
quien recibe el premio Nobel en 1933, además de crear
escuela entre sus alumnos, abre un campo
muy importante en la investigación genética que consiste en utilizar la mosca de
la fruta (Drosophila melanogaster) para sus
experimentos. Los experimentos con este organismo
tenían varias ventajas sobre los
que se efectuaban con las plantas; sólo para mencionar uno, el
tiempo de generación es más
corto, de doce días, en vez de
meses. Un alumno de Morgan,
Alfred Sturtevant, produjo el primer mapa de los genes de un
cromosoma (localización de los
Walter Sutton
genes a lo largo del cromosoma);
con esto, establece el fundamento para el proyecto del
genoma que se desarrollaría 75 años después.
Hermann Muller, también alumno de Morgan, descubre en 1932 que los rayos X pueden causar mutaciones, cambios en los genes de la mosca de la fruta, y
abre un espacio muy importante en la investigación: la
utilización de mutantes (moscas con genes cambiados),
con lo cual se han esclarecido muchas incógnitas en
el funcionamiento de los genes. Estas mutaciones pueden llevar a la pérdida de la función del gen o a la
aparición de un nuevo producto, hecho que permite una
profundización mayor en los estudios sobre función génica,
producción de proteínas y actividad celular. Sus estudios sobre mutación, también le merecieron a Muller el premio
Nobel en 1946.
En la década de 1940 aparecen otros modelos experimentales y se utilizan otros organismos en los experimentos, como las bacterias, las levaduras y los hongos. La utilización de microorganismos en la investigación biológica ha sido fundamental en el desarrollo
de la biología molecular, y ha proporcionado un avance sustancial en el desarrollo de nuevas metodologías;
marca el inicio de la genética moderna y es indispensable para muchas de las aplicaciones de la ingeniería genética o la tecnología del ADN recombinante (tecnología que permite cortar y pegar el ADN).
Cómo funcionan los genes
Dada la estructura particular de los genes, el ADN (ácido desoxirribonucléico), la molécula química de la cual
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[…] Por eso, no puede haber duda de que, para todos los caracteres incluidos en el experimento, es válida esta declaración:
la progenie de híbridos en los cuales ha habido unión de varios caracteres esencialmente diferentes, representa los
términos de una serie combinatoria en la que se han combinado las series para cada par de caracteres diferentes. Esto
demuestra también que el comportamiento de cada par de caracteres diferentes en una asociación de híbridos es
independiente de todas las otras diferencias en las dos plantas parentales. […] Al mismo tiempo, esto proporciona prueba
fehaciente de que caracteres constantes que ocurren en diferentes formas de un parentesco entre plantas, pueden entrar
en todas las asociaciones posibles, por medio de fecundación artificial repetida, dentro de las reglas combinatorias.
GREGOR MENDEL, Experimentos en híbridos de plantas (1865).
están compuestos, tiene la capacidad de codificar grandes cantidades de información y además tiene la capacidad de replicar lo que codifica. Los organismos
vivientes tienen un código cuaternario; sus letras son
bases nitrogenadas con los nombres de adenina,
citosina, guanina y timina (A, C, G y T). Las ‘palabras’ –
los codones–, tienen tres bases de largo, y su objetivo
es llevar la información que el cuerpo necesita para
producir proteínas. Las proteínas son las ‘bestias de
carga’ de la biología. Casi todas las moléculas en el
cuerpo son proteínas o el resultado de la actividad de
una proteína. Las proteínas están conformadas por
moléculas más pequeñas, los aminoácidos, unidos en
cadenas que generalmente tienen varios cientos de
unidades de largo. Existen 20 tipos diferentes de
aminoácidos para la construcción de las proteínas.
El descubrimiento del ADN como el material genético ocurrió en la década de 1940, pero el gran hallazgo tuvo lugar cuando James Watson y Francis Crick,
en 1953, describieron la estructura de la molécula de
ADN y con ello el secreto de cómo las células y los organismos pasan la información de una generación a la
otra. El ADN es una molécula con dos cintas que se
enrollan una a lo largo de la otra, formando la famosa
doble hélice. Si se desenrolla, aparece una estructura
parecida a una escalera, en donde los costados laterales están compuestos por moléculas de azúcar
(desoxirribosa), y los escalones por dos bases que se
aparean: la A con la T, y la C con la G. Puesto que los
escalones se ajustan perfectamente entre los dos costados laterales de la escalera en cualquiera de los sentidos (hacia arriba o hacia abajo), las bases o letras
pueden estar en cualquier orden sobre estos dos costados; sin embargo, el orden de las letras en un senti-
do inevitablemente especifica el orden en el otro sentido (son antiparalelas). Esto quiere decir que si la molécula de ADN se abre por la mitad, cada mitad de ella
puede servir como molde para crear una molécula
idéntica a la original. Y de hecho, el ADN se replica
cada vez que una célula se divide.
Los genes son secuencias de codones que corresponden a proteínas específicas y están alineados a lo
largo de los cromosomas en el núcleo de la célula. En
el ser humano, los genes son sólo una pequeña fracción del ADN de los cromosomas; el resto, cerca del
98%, son secciones que no codifican para ninguna
proteína; algunos lo han llamado ‘ADN basura’. Además
de esto, las porciones de ADN que codifican para los
aminoácidos están partidas en módulos: los exones, y
separadas por pedazos que no codifican: los intrones.
El sistema operacional maneja estas brechas y el ADN
se transcribe a una molécula, el ARN mensajero, que
tiene una pequeña diferencia –la timina es reemplazada por el uracilo– y usa el mismo sistema de letras y
Francis Crick
y James Watson
(de izq. a der.)
Los organismos
vivientes
tienen un código
cuaternario;
sus letras
son bases
nitrogenadas
con los nombres
de adenina, citosina,
guanina y timina
(A, C, G y T).
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El objetivo final de la investigación del genoma es encontrar todos los genes
en la secuencia de ADN y desarrollar herramientas para utilizar esta información
en el estudio de la biología y la medicina humana.
palabras. Los intrones se remueven por
enzimas específicas y el ARN se lee –un codón
a la vez– por un ribosoma. En los ribosomas
se traducen los genes a proteínas, adicionando a la cadena creciente de proteína, el
aminoácido correspondiente al codón –palabra de tres letras– que se lee. Cuando se le
acaba al ribosoma el ARN, se para el proceso
y la nueva proteína sale de él hacia la célula.
Proyecto del Genoma Humano
En 1985 los científicos del Departamento de
Energía de los Estados Unidos (DOE) empiezan a discutir un proyecto gigantesco:
secuenciar el genoma humano completo. En
1988 los Institutos Nacionales de Salud (NIH),
establecen el Centro Nacional de Investigación del Genoma Humano (National Center
for Human Genome Research, NCHGR), bajo
la dirección de James Watson; el objetivo: mapear y
secuenciar todo el ADN humano, y tenerlo completo para
el año 2005. En el año 1989 la secuenciación va muy
lenta, y dos laboratorios en París adoptan la estrategia
de “mapear primero y luego secuenciar”, e imponen
esta pauta internacionalmente. En 1992, Francis Collins
(U. de Michigan) reemplaza a Watson como director
del proyecto del NCHGR. Watson se pelea con J. Craig
Venter (NIH) por patentar fragmentos de ADN (Expressed
Sequence Tags, EST-ARNm). En 1992, Venter inicia el Instituto para Investigación Genómica (TIGR, en Rockville,
Maryland). En 1998 Venter forma una compañía (luego
Celera) para secuenciar el genoma en tres años, con
una innovación tecnológica importante, que consiste
en el ensamblaje del genoma sin usar mapas. No acepta
los Principios de Bermudas (acuerdo internacional que
formalizó las condiciones de
acceso a la información y que
incluía la entrega de los datos de las secuencias a bases
de datos públicas).
El 26 de junio de 2000 el
presidente de los Estados Unidos, Bill Clinton, y el primer
ministro de Inglaterra, Tony
Francis Collins
Blair, junto con los directores del proyecto público,
Francis Collins, y de Celera, Craig Venter, anuncian
que se ha completado el primer borrador de todo el
ADN de una célula humana, el genoma humano. Se inicia una nueva etapa, la genómica, que lleva a un nuevo umbral a la ciencia y posiblemente también a la
agricultura y a la industria. El 15 de febrero de 2001 se
publica el borrador de la secuencia del genoma en
las revistas Nature –la secuencia pública– y Science –
la secuencia de Celera Genomics–. El objetivo inicial
del Proyecto del Genoma Humano fue hacer una serie de diagramas descriptivos, mapas de cada cromosoma humano a resoluciones crecientes. El mapeo se
hace en dos etapas: primero dividiendo los cromosomas en fragmentos más pequeños que pueden ser propagados y caracterizados, para luego ordenarlos o localizarlos –mapearlos– en sus
respectivos sitios a lo largo de
los cromosomas. Cuando el
mapeo se ha terminado, el siguiente paso es determinar la
secuencia de bases de cada
fragmento de ADN. El objetivo
final de la investigación del genoma es encontrar todos los
J. Craig Venter
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Continuamente hallamos en nuestra experiencia la confirmación de que sólo se puede
formar progenie constante cuando las células germinales y el polen fecundante son
semejantes, estando ambos dotados del poder de crear idénticos individuos, como si de
fecundación normal de caracteres puros se tratara. Por eso, debemos considerar inevitable el que en una planta híbrida actúen también conjuntamente factores idénticos en la
producción de formas constantes.
GREGOR MENDEL, Experimentos en híbridos de plantas (1865).
genes en la secuencia de ADN y desarrollar herramientas para utilizar esta información en el estudio de la
biología y la medicina humana. Un mapa del genoma
describe el orden de los genes o de otros marcadores
y la distancia entre ellos en cada cromosoma. Ésta es
una enorme tarea; vale la pena hacer la siguiente comparación: el ADN es como una enciclopedia gigante que
define al ser humano y que utiliza cuatro letras (A, C, G,
T) para escribir sus palabras, mientras que una enciclopedia escrita en español utiliza 27 letras. Existen
cerca de 3.000 millones de letras, pares de bases, en
el ADN humano, y el primer paso en el PGH fue hacer
una lista en orden de todas estas letras (secuenciar el
ADN); esto fue lo que se logró en junio del año 2000,
tener el primer borrador de la lista. Una vez que esto
se realizó, el siguiente paso consistía en encontrar
dónde están los genes a lo largo de esta secuencia, y
es un desafío tan grande, que se asemeja a encontrar
las palabras en una enciclopedia sin espacios ni puntuación entre las palabras. Para realizar esto es indis-
pensable contar con los conocimientos de la biología
y del uso de los computadores, la bioinformática.
Aplicaciones en la medicina
Una de las aspiraciones más importantes del proyecto del genoma es mejorar la salud humana. Se pretende tener un diagnóstico perfecto, drogas que funcionan desde la primera vez y sin efectos secundarios, y aún medicina preventiva tan acertada que, si
uno quisiera, podría saber de qué mal moriría y cuándo. También, con la identificación de genes que causan enfermedades ‘mendelianas’, originadas por un
gen defectuoso, se ha investigado cómo este gen
podría ser cambiado por el gen normal mediante una
terapia génica. Sin embargo, muchas de estas enfermedades son raras, y de hecho el identificar muchos
de estos genes que las causan, no ha dado mucho
alivio a los que padecen la condición. Existe la esperanza de la ‘terapia génica’ para ayudar a las víctimas, reemplazando las copias dañadas de sus genes
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Una enfermedad debe ser diagnosticada antes de ser tratada; y es en el campo
del diagnóstico en donde la genómica está teniendo su mayor impacto, puesto
que se puede encontrar el problema o el riesgo, antes de que aparezca la enfermedad.
con genes buenos, pero hasta el momento, se encuentra en período de experimentación y puede considerarse como un sueño.
Mientras se aclaran muchas dudas sobre las enfermedades causadas por los genes defectuosos, la red
de información se ha ampliado considerablemente, y
una de las personas responsables de esto es Craig
Venter, que ha promovido un truco conocido como marcaje de secuencias expresadas (Expressed Sequence
Tagging, EST), que identifica los genes activos en una
célula al interceptar el ARN mensajero que la célula está
produciendo. En la medida en que se descubren más
genes, se ha hecho posible utilizar este truco para crear
un perfil de expresión de muchos tejidos, mostrando
qué genes están activos y hasta qué punto. El comparar los
perfiles de expresión de los
tejidos enfermos con los perfiles de tejidos sanos, quiere
decir que las enfermedades
pueden ser examinadas a un
nivel genético y puede observarse si los genes defectuosos son directamente los responsables de causar la enfermedad.
Estos perfiles de expresión, sin embargo, pueden
pasar de moda rápidamente. La última idea es ignorar
el ADN y el ARN, y mirar directamente el producto final
del gen, las proteínas. Este campo, –conocido por analogía con la genómica–, como la proteómica, es químicamente mucho más difícil de estudiar que el ADN
o el ARN, y no se ha mecanizado tanto como los otros,
pero se ha invertido mucho dinero en él, para desarrollar el equipo necesario para estudiar el proteoma
humano.
buena parte de sus trabajos in silico, o en otras palabras, en un computador. Los secuenciadores son máquinas diseñadas para leer el orden de las bases en el
ADN, luego pasan a los computadores que toman el
producto de los secuenciadores (cintas de información
de unos cientos de bases de largo) y las empatan en el
orden correcto. Ésta no es una hazaña pequeña, puesto que la longitud total del genoma es de 3.000 millones de bases.
El 98% de la secuencia no codifica para formar
proteínas; por lo tanto, es necesario utilizar los computadores para encontrar los genes escondidos entre la
secuencia. Existen dos formas de hacerlo: una es buscar los marcos de lectura, longitudes de ADN enmarcados por secuencias que indican los sitios en donde
empieza y termina la transcripción. La otra es buscar
las secuencias similares a las encontradas en genes
conocidos. Aunque parezca relativamente fácil, es en
realidad un trabajo tedioso y difícil. Una vez se ha encontrado el gen, y se conoce su secuencia, el siguiente paso es encontrar su producto, la proteína.
Los programas de computador facilitan considerablemente la identificación del producto génico. Gracias a las bases de datos públicas, en donde se encuentra gran número de proteínas probables, se puede comparar la secuencia del gen recientemente descubierto y así tener una idea cercana sobre cuál podrá ser su producto. Hoy en día se puede predecir no
sólo el orden de los aminoácidos, sino la forma de la
proteína a partir de la secuencia de las bases en el
gen. La forma de la proteína es generalmente crítica
para su función, y como frecuentemente una imagen
dice más que mil palabras, el resultado, mostrado en
una pantalla, puede decirle inmediatamente al ojo
entrenado cuáles serán las propiedades más posibles
de una proteína desconocida.
La bioinformática
Una de las rutas para llegar a tales conocimientos es
adoptar la idea de que la biología se está volviendo
una ciencia informática. Tradicionalmente, la biología
se ha realizado, bien sea in vivo (utilizando una criatura viviente), o in vitro (en un recipiente de vidrio). Sin
embargo, muchos de los genetistas modernos hacen
Diagnóstico
Toda esta información es muy impresionante, pero es
importante convertirla en algo práctico y útil, como es
el diagnóstico de enfermedades y el desarrollo de nuevas drogas. Una enfermedad debe ser diagnosticada
antes de ser tratada; y es en el campo del diagnóstico
en donde la genómica está teniendo su mayor impac-
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Las proteínas son moléculas muy grandes, de peso molecular variando entre 10.000 y 1’000.000 o más. Estas
macromoléculas están constituidas por la polimerización secuencial de compuestos de peso molecular cercano
a 100, pertenecientes a la clase de los ‘aminoácidos’. Toda proteína contiene, pues, de 100 a 10.000 radicales
aminoácidos. Sin embargo, estos numerosísimos radicales pertenecen a sólo 20 especies químicas diferentes
que se encuentran en todos los seres vivientes, desde las bacterias al hombre. Esta monotonía de composición
constituye una de las más patentes ilustraciones del hecho de que la prodigiosa diversidad de estructuras
macroscópicas de los seres vivos reposa en realidad sobre una profunda y no menos remarcable unidad de
composición y estructura microscópica.
JACQUES MONOD, El azar y la necesidad.
to, puesto que se puede encontrar el problema o el
riesgo, antes de que aparezca la enfermedad. Por ejemplo, existen pruebas para detectar mutaciones en los
genes BRCA1 y BRCA2, genes que en las mujeres causan
predisposición al cáncer de seno. Éste es un conocimiento muy importante, puesto que tales cánceres, si
se diagnostican a tiempo, pueden tratarse exitosamente. De igual forma, existen otros genes que predisponen a enfermedades cardíacas cuya identificación
permitiría tomar medidas preventivas. Con esta idea
en mente, se piensa que la historia médica de una persona podría predecirse en el momento del nacimiento, obviamente excluyendo los accidentes. Aun la resistencia a enfermedades infecciosas puede tener un
componente genético; el gen de la anemia falsiforme
protege contra la malaria, y una versión de la proteína
receptora CCR5 protege contra el HIV, el virus que causa el Sida.
El desarrollo del biochip juega un importante papel en el diagnóstico. Se construye con una técnica
parecida a la que se usa para hacer chips de computador: la fotolitografía; aunque el chip es hecho de vidrio, cada punto en el chip es una sonda, moléculas
sencillas de ADN o de ARN. Éstas se pegan a bandas
complementarias de ADN o de ARN si están disponibles.
Al poner una solución que contenga las bandas complementarias relevantes sobre el chip, éste actúa como
detector, y tiene una pequeña molécula fluorescente
pegada a él que le permite ser escrutada por un detector láser. Finalmente, será posible poner sondas para
los principales genes humanos en uno de estos chips.
El ADN de una persona cortado en fragmentos, y marcado con etiquetas de fluorescencia, se puede poner
sobre el chip, y se puede determinar el complemento
genético y así establecer el riesgo genético de algunas enfermedades.
Tratamiento
Sin embargo, el diagnóstico sin tratamiento es de poco
valor, y para el desarrollo de nuevas drogas o medicamentos la genómica juega un papel importante e impulsa el descubrimiento de nuevas drogas en varias
formas. Primero, para identificar nuevos ‘blancos’ para
las drogas tradicionales; segundo, para diseñar esas
drogas, que funcionan para unas personas pero no para otras; tercero, para
explicar los efectos secundarios; y
cuarto, para introducir una nueva forma de medicamentos, las proteínas terapéuticas.
Gracias a los conocimientos que
brinda la genómica, la búsqueda de
nuevos blancos se facilita mediante el
entendimiento de los mecanismos que
causan la enfermedad. Por ejemplo,
hay compañías farmacéuticas que concentran su esfuerzo en los tratamientos para la obesidad. Aunque esto no
es una enfermedad en la mayoría de
los casos, muchas personas preferirían
tomarse una píldora para reducir el
peso, en vez de hacer un régimen muy
estricto. Se han patentado varios genes reguladores del apetito que evitan que la gente coma mucho, o que
acumulen mucha grasa en sus tejidos.
La razón por la cual algunas drogas funcionan en algunas personas y
en otras no, frecuentemente se debe a
que los mismos síntomas pueden tener
diferentes causas, y en otros casos, una
misma enfermedad puede tener varias
causas. En estos casos, los chips de ADN
son de gran ayuda para identificar las
diferencias y así encontrar nuevos
‘blancos’ para las drogas. Otra razón
por la cual a veces las drogas no responden, es porque las proteínas blanco pueden estar ligeramente variadas
de acuerdo con las secuencias exactas de los genes de donde provienen. Estas variaciones son igualmente funcionales, pero pueden responder en forma diferente ante una droga. Con los nuevos conocimientos, también se pueden buscar los efectos secundarios de las drogas. Estos efectos secundarios son el resultado de la droga que actúa sobre una
molécula diferente a la molécula ‘blanco’. La
proteómica probablemente podrá identificar las pro-
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En 1984 Alec Jeffreys, de la Universidad de Leicester (Inglaterra), desarrolló
la ‘huella digital genética’, que usa secuencias de ADN para identificar individuos;
nace entonces la genética forense, y en 1985 se utiliza por primera vez
la huella digital genética para una investigación criminal.
teínas humanas, se construirán chips y será posible
observar si la droga en prueba interactúa con otra proteína diferente a la que se quiere que actúe.
Otras aplicaciones
A partir de 1980, Alan Wilson, de la Universidad de
California en Berkeley, estudió la evolución humana
mediante patrones del ADN y produjo un árbol filogenético humano en el que mostró que nuestra especie surgió en África hace cerca de 200.000 años, y
que dejó ese continente para propagarse por el resto del mundo, hace cerca de 100.000 años. Estos trabajos, junto con los de Luca Cavalli-Sforza, de la Universidad de Stanford, quien empezó a estudiar la variabilidad genética humana desde 1950, han abierto
todo un nuevo campo de investigación, mediante el
cual se han revelado muchos detalles de la historia
del hombre. Estos estudios cuestionan la existencia
de diferencias genéticas significativas entre las razas
humanas. A través de los años, Cavalli-Sforza ha estudiado un amplio número de genes en un amplio rango de poblaciones. Estas poblaciones se diferencian
genéticamente, pero el patrón de diferencias en genes bien conocidos, como los de los grupos sanguíneos, y las proteínas del sistema inmune HLA, no se
adaptan a la imagen convencional de raza. Cabe mencionar lo homogénea que es la humanidad: cerca de
85% de la variabilidad genética es variación entre individuos dentro de un mismo grupo, el 6% corresponde a la variación entre grupos de un mismo continente, y el 9% corresponde a la variación entre continentes.
Desde luego, las variaciones genéticas ligadas a
una región geográfica existen, y tienden a ser características relacionadas con la resistencia al ambiente, o
con la defensa contra una enfermedad. Un ejemplo
de esto es el color de la piel. El color oscuro de la piel
es causado por una cantidad de melanina que protege contra el cáncer originado por el daño que causa
la luz ultravioleta. Las personas con piel muy clara tienen versiones poco funcionales del gen de la proteína
receptora de la hormona melanocortina; en estas personas, la cantidad de melanina en su piel es adecuada
para sitios con poca luz solar. Sin embargo, en los tró-
picos, en donde la exposición a luz ultravioleta es mucho más alta, presentan una mayor susceptibilidad a
cáncer de piel.
Vale la pena mencionar que son muchos los otros
campos en que los conocimientos sobre el genoma se
han venido utilizando; me refiero finalmente a uno de
ellos. En 1984 Alec Jeffreys, de la Universidad de
Leicester (Inglaterra), desarrolló la ‘huella digital genética’, que usa secuencias de ADN para identificar individuos; nace entonces la genética forense, y en 1985
se utiliza por primera vez la huella digital genética para
una investigación criminal. En la actualidad, estas
metodologías para identificación de individuos son de
rutina y ampliamente utilizadas en laboratorios especializados.
No se puede concluir sin resaltar que los puntos
anteriormente mencionados tienen implicaciones éticas, legales y sociales; es por esta razón que se creó
dentro del Proyecto del Genoma Humano un centro
especial para tratar tales temas, el programa ELSI
(Ethical, Legal, and Social Issues). Existen muchas preguntas que deben contestarse en estos campos, como:
¿quién podrá disponer y de quién es la información?
¿Cómo se interpretan y cómo se usan los resultados?
¿Cómo protegerse del mal uso?
BIBLIOGRAFÍA
Cavalli-Sforza, Francesco y Luca. La ciencia de la felicidad. Un enfoque moderno del anhelo más antiguo. Barcelona, Grijalbo, 1998.
Davies, Kevin. Cracking the Genome: Inside the Race to Unlock Human DNA.
New York, Free Press, 2001.
Nature. “The Human Genome”. Feb. 15, 2001.
Ridley, Matt. Genoma. La autobiografía de una especie en 23 capítulos. Madrid, Taurus, 2000.
Scientific American. “The Human Genome Business”. Jul., 2000.
The Economist. “A survey of the Human Genome”. Jul. 1, 2000.
HELENA GROOT DE RESTREPO
Microbióloga con magister en genética
de la Universidad de los Andes.
Directora del laboratorio de genética humana
y profesora titular del departamento de ciencias
biológicas de la Universidad de los Andes.
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