Se pone en duda la existencia del ARN de ‘materia oscura’

ADNLa abundancia de transcripciones del genoma puede que se haya sobreestimado.

El ARN de ‘materia oscura’ al que apuntaban anteriores estudios de genomas mamíferos puede no existir después de todo. La misteriosa materia se refiere a grandes cantidades de ARN que son copiados de las secuencias de ADN, o transcritos, pero que no pueden contarse entre los genes que se han identificado hasta ahora.

Usando tecnología de secuenciación de última generación, investigadores con sede en Canadá han encontrado que, en células humanas y de ratón, la mayor parte de las transcripciones de ARN son copias de regiones dentro de o cerca de genes que se sabe que codifican proteínas o regulan la expresión génica. El hallazgo desafía a anteriores trabajos que afirman que la gran mayoría del genoma mamífero – incluyendo el 98% aproximadamente que no codifica proteínas – se transcribe en el ARN.

A lo largo de los últimos años, los informes han sugerido que gran parte del genoma mamífero se transcribe en ARN que podría ser el recuento de genes conocidos1,2,3. Algunos investigadores creen que esto se añade a las evidencias de que el código no funcional de nuestro ADN, a veces conocido como ADN  ’basura’, podría ser funcional.

La mayor parte de estos estudios usaron una tecnología de ’tiling microarray’, en la cual se usan miles de sondas para evaluar la presencia de transcripciones de ARN. Pero este método se sabe que tiene algunas limitaciones, algunas sondas pueden quedar unidas a secuencias inapropiadas, por ejemplo. Una investigación más reciente, no obstante, en la cual se secuenciaron transcripciones de ARN directamente usando una técnica conocida como RNA-Seq, ha indicado que la cantidad de genoma mamífero transcrito podría no ser tan grande como sugerían trabajos anteriores4.

En el último estudio, los investigadores liderados por Harm van Bakel de la Universidad de Toronto en Ontario confrontaron la discrepancia analizando directamente muestras de los mismos tejidos, usando tanto tiling microarrays como RNA-Seq. El equipo encontró que mientras que los microarrays informaban de muchas misteriosas transcripciones, la tecnología de RNA-Seq encontró pocas aparte de las vinculadas a codificación genética de proteínas. El trabajo del equipo se publica en PLoS Biology5.

Se acepta generalmente que RNA-Seq es más fiable que la tecnología de tiling microarray, dice el coautor Timothy Hughes, también de la Universidad de Toronto, especialmente cuando las transcripciones a analizar se encuentran en bajas concentraciones. “Sospechamos durante mucho tiempo que el tiling arrays tenía mucho ruido”, dice Hughes.

Este es un “estudio genial y equilibrado que da una gran credibilidad” a la idea de que la transcripción de materia oscura ha sido muy sobreestimada, dice el experto en secuenciación Eric Schadt de Pacific Biosciences en Menlo Park, California, quien no estuvo implicado en el estudio. “Esta comparación directa entre las tecnologías basadas en microarrays o de secuenciado del ARN era exactamente lo que había que hacer”. El trabajo debería ayudar a los científicos a “pensar en los resultados conflictivos de los que se informan”, añade Schadt, que ha publicado un trabajo usando microarrays para demostrar una transcripción masiva del genoma6.

El misterio de la transcripción

Aunque la mayoría de transcripciones identificadas se asociaron con genes que codifican proteínas, no se había informado antes de muchas de estas transcripciones – lo cual deja abierta la cuestión de qué función podrían tener, dice van Bakel. Algunas pueden representar distintas transcripciones de ARN del mismo gen, mientras que otras pueden estar implicadas en la regulación de la transcripción del ADN.

De las transcripciones que no estaban asociadas con genes conocidos, la mayor parte eran o transcripciones muy cortas o se encontraban a niveles muy bajos – ambos signos de simple ‘ruido’ de fondo en la transcripción. Por lo que estas transcripciones puede que no tengan funcionalidad en absoluto, dice van Bakel.

Pero Philipp Kapranov de Helicos BioSciences, una firma biotecnológica de Cambridge, Massachusetts, dice que su laboratorio, que también usa RNA-Seq, está viendo unos resultados bastante distintos. Dice que él y sus colegas continúan viendo un alto porcentaje de ARN de la célula que se origina a partir de regiones entre genes. “No sé por qué los resultados presentados en este artículo son tan diferentes a los nuestros”, dice, sugiriendo que puede haber diferencias en los protocolos de secuenciado.

Ya estén las transcripciones asociadas a genes o no, la verdadera prueba de su relevancia funcional probablemente llegue de los estudios en humanos, dice Schadt. Ver si la presencia de una transcripción específica de ARN se relaciona con la expresión genética o rasgos de una enfermedad dentro de una población “nos permitirá saber si debemos poner atención a estos tipos de secuencias”, dice.

Referencias:

1. Kapranov, P. et al. Science 296, 916-919 (2002).
2. Cheng, J. et al. Science 308, 1149-1154 (2005).
3. Bertone, P. et al. Science 306, 2242-2246 (2004).
4. van Bakel, H. & Hughes, T. R. Brief Funct. Genomic Proteomic 8, 424-436 (2009).
5. Van Bakel H.,Nislow, C., Blencowe, B. J. & Hughes, T. R. PLoS Biol. 8, e1371 (2010).
6. Schadt, E. E. et al. Genome Biol. 5, R73 (2004).


Autor: Melissa Lee Phillips
Fecha Original: 18 de mayo de 2010
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Comments (2)

  1. hola

    Alguien podría contestarme esta duda?
    Si el ADN son dos hebras y se emparejan A – T, C – G. Cuando el ARN copia, ¿que copia? AC o TG. Porque según la cadena que elijas la transcripción a aminoácidos es distinta.

    • Copia solo a una cadena, A,T,C o G a la polimerasa (la proteína que copia) le da igual, lee lo que haya y le pone enfrente el contrario, si lee A le pone una T, si lee una C le pondrá una G y viceversa.

      Y si, según la cadena que lea tendrá una información u otra. En bacterias pueden superponerse los genes, en células con núcleo (eucariotas) como nosotros las cadenas de ADN suelen contener información sólo en una hebra. La polimerasa lee la correcta simplemente por que lee las dos.

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