Científicos afirman haber encontrado un segundo código en el ADN   

Investigadores creen haber descubierto un segundo código en el ADN además del genético.

El código genético especifica todas las proteínas que produce una célula. El segundo código, superpuesto al primero, establece la ubicación de los nucleosomas, proteínas en miniatura que forman bobinas (o carretes) alrededor de los rizos de ADN. Estas bobinas protegen y controlan el acceso al propio ADN.

El descubrimiento, de confirmarse, podría ampliar el conocimiento que tenemos del ordenado nivel de control de los genes, como el proceso crítico (y aún misterioso) por el cual cualquier tipo de célula humana tiene “permiso” para activar los genes que necesita, pero no puede acceder a los genes usados por otros tipos de célula.

El nuevo código es descrito en el número actual de Nature por Eran Segal, del Instituto Weizmann en Israel, y por Jonathan Widom, de la Universidad del Noroeste en Illinois, junto a sus colegas.

Existen aproximadamente 30 millones de nucleosomas, en cada célula humana. Se necesitan tantos debido a que la hebra de ADN se enrolla alrededor de cada una sólo 1,65 veces en un remolino que contiene 147 de sus unidades, y la molécula del ADN en un solo cromosoma puede llegar a tener 225 millones de unidades de longitud.

Los biólogos sospechaban desde hace años que algunas posiciones en el ADN, notablemente aquellas que se plegaban de forma más sencilla, podrían ser más favorables para albergar nucleosomas que otras, pero no había un patrón global aparente. Los doctores Segal y Widom analizaron la secuencia en unos 200 lugares del genoma de la levadura en los que se sabía que los nucleosomas se entrelazaban, y descubrieron que realmente existe un patrón oculto.

Conociendo el patrón, fueron capaces de predecir la ubicación de aproximadamente el 50 por ciento de los nucleosomas en otros organismos.

El patrón es una combinación de secuencias que hace que el ADN sea capaz de plegarse sobre si mismo y enrollarse muy apretadamente alrededor de un nucleosoma. Pero el patrón solo necesita algunas secuencias para estar presente en cada lugar de anudamiento de un nucleosoma, de modo que no se trata de algo obvio. La flexibilidad de sus requisitos es presumiblemente la razón por la que no entra en conflicto con el código genético, que también posee incorporado un poquito de redundancia o de flexibilidad de interpretación.

Tener la secuencia de unidades en el ADN que determina el emplazamiento de los nucleosomas podría explicar un desconcertante rasgo de los factores de trascripción, las proteínas que activan los genes. Los factores de trascripción reconocen las cortas secuencias de ADN (de aproximadamente entre seis y ocho unidades de longitud) que se ubican justo en frente del gen que va a ser trascrito.

Pero estas breves secuencias se dan tan a menudo en el ADN que los factores de trascripción, en apariencia, deben atarse a menudo a los genes equivocados. El Dr. Segal, un biólogo computacional, cree que los lugares erróneos son de hecho inaccesibles porque se ubican en la parte del ADN envuelta alrededor del nucleosoma. Los factores de trascripción solo pueden ver los lugares en el ADN desnudo que se ubica entre dos nucleosomas.

Frecuentemente, los nucleosomas se mueven por sus cercanías, dejando que el ADN flote libre cuando un gen tiene que ser trascrito. Dado este flujo constante, el Dr. Segal comentó que se había sorprendido de poder predecir hasta el 50 por ciento de las posiciones preferenciales de los nucleosomas. Pero al haber descubierto el código, “creemos que por primera vez tenemos un método cuantitativo de manejar” la exploración del modo en que los nucleosomas y otras proteínas interactúan para controlar el ADN, comentó.

El otro 50 por ciento de las posiciones podría verse determinado por la competición entre nucleosomas y otras proteínas, sugirió el Dr. Segal.

Varios expertos comentaron que el Nuevo resultado era plausible porque generalizaba la persistente idea de que el ADN es mucho más plegable en ciertas secuencias, que deberían por ello favorecer el posicionamiento de nucleosomas.

“Creo que es realmente interesante”, comentó Bradley Bernstein, biólogo del Hospital General de Massachussets.

Jerry Workman del Instituto Stowes de Kansas City comentó que la detección del código del nucleosoma era “un profundo conocimiento en caso de ser cierto”, porque podría explicar muchos aspectos del modo en que se controla el ADN.

El nucleosoma se compone de proteínas conocidas como histonas, que se encuentran entre las más altamente conservadas por la evolución, lo cual significa que han cambiado muy poco de una especie a otra. Una histona de guisante difiere en solo 2 de sus 102 unidades de aminoácido respecto a la de una vaca. Normalmente se atribuía esta conservación al preciso ajuste requerido entre las histonas y el ADN que se arremolina a su alrededor. Pero según sugiere el Dr. Segal, otra razón podría ser la de que cualquier cambio podría interferir con la habilidad de los nucleosomas para encontrar sus posiciones asignadas en el ADN.

En el código genético, conjuntos de tres unidades de ADN especifican varias clases de aminoácido, las unidades de las proteínas. Un rasgo curioso es que son redundantes, lo que significa que un aminoácido dado puede ser definido por cualquiera de varios tripletes diferentes. Los biólogos habían especulado desde hace tiempo que la redundancia podría haber sido diseñada para coexistir con algún otro tipo de código, y este, comenta el Dr. Segal, podría ser el código del nucleosoma.   

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