Estudio encuentra que el ADN «basura» también codifica proteínas

En lo que es esencialmente el equivalente del Proyecto del Genoma Humano, un equipo internacional de investigadores ha creado un catálogo inicial del «proeoma» humano, o la totalidad de las proteínas en el cuerpo humano. En total, mediante el uso de 30 tejidos humanos diferentes, el equipo identificó las proteínas codificadas por 17.294 genes, lo que representa aproximadamente el 84% de todos los genes en el genoma humano, que se anticipa que codifican proteínas.

Una representación artística del proyecto del proteoma humano. Crédito de la imagen: Corinne Sandone, MA, CMI and Jennifer Fairman, MA, CMI, Department of Art as Applied to Medicine, Johns Hopkins University

Una representación artística del proyecto del proteoma humano. Crédito de la imagen: Corinne Sandone, MA, CMI and Jennifer Fairman, MA, CMI, Department of Art as Applied to Medicine, Johns Hopkins University

En un resumen de la iniciativa, que se publican en la revista Nature, el equipo también informa de la identificación de 193 nuevas proteínas que proceden de las regiones del genoma que no se anticipaba que codificaran proteínas, lo que sugiere que el genoma humano es más complejo de lo que se pensaba anteriormente. El proyecto de catalogación, dirigido por investigadores de la Universidad Johns Hopkins y del Instituto de Bioinformática en Bangalore, India, constituirá un recurso importante para la investigación biológica y el diagnóstico médico, de acuerdo con los líderes del equipo.

“Se puede pensar en el cuerpo humano como una enorme biblioteca en la que cada proteína es un libro”, dice el Dr. Akhilesh Pandey profesor de medicina genética y de química biológica, patología y oncología de la Universidad Johns Hopkins, y el fundador y director del Instituto de Bioinformática. “La dificultad es que no tenemos un catálogo completo que nos dé los títulos de los libros disponibles y dónde encontrarlos. Creemos que ahora tenemos un primer buen borrador de ese catálogo completo”.

Aunque los genes determinan muchas de las características de un organismo, lo hacen a través de instrucciones para hacer proteínas, que son los bloques de construcción y los caballos de batalla de las células, y por lo tanto de los tejidos y de los órganos. Por esta razón, muchos investigadores consideran que un catálogo de proteínas humanas – y su ubicación en el cuerpo – es aún más instructivo y útil que el catálogo de genes en el genoma humano.

El estudio de las proteínas es mucho más difícil técnicamente que el estudio de los genes, dice Pandey, ya que las estructuras y las funciones de las proteínas son complejas y diversas. Así, una simple lista de las proteínas existentes no sería muy útil si no está acompañada de información acerca de donde se encuentran las proteínas en el cuerpo. Por lo tanto, la mayoría de los estudios de proteínas hasta la fecha se han centrado en los distintos tejidos, a menudo en el contexto de enfermedades específicas, añade el investigador.

Para lograr un estudio más completo del proteoma, el equipo de investigación comenzó con la toma de muestras de 30 tejidos, de los que extrajo sus proteínas. Por medio de enzimas que funcionan como tijeras químicas las cortaron en trozos más pequeños llamados péptidos. Luego sometieron a los péptidos a una serie de pruebas por medio de instrumentos diseñados para deducir su identidad y medir su abundancia relativa.

“Mediante la generación de un conjunto amplio de datos de proteínas humanas hemos hecho más fácil para que otros investigadores identifiquen las proteínas en sus experimentos”, dice Pandey. “Creemos que nuestros datos se convertirán en el estándar de oro en el campo, sobre todo porque se generaron por medio de métodos y análisis uniformes, y de máquinas muy avanzadas”.

Entre las proteínas, cuyos patrones de datos se caracterizaron por primera vez, están muchas de las que nunca se había anticipado su existencia. Dentro del genoma, además de las secuencias de ADN que codifican proteínas, hay tramos de ADN cuyas secuencias no siguen un patrón genético codificante y se han llamado «no codificatnes» o «ADN basura». El hallazgo más inesperado del equipo fue que 193 de las proteínas que identificaron se podrían rastrear a regiones del ADN que supuestamente no son codificantes.

Pandey cree que el proteoma humano es tan amplio y complejo que el catálogo nunca se logrará completar totalmente, pero que este trabajo proporciona una base sólida para otros investigadores.

Artículo científico: Mathias Wilhelm, Judith Schlegl, Hannes Hahne, Amin Moghaddas Gholami, Marcus Lieberenz, Mikhail M. Savitski, Emanuel Ziegler, Lars Butzmann, Siegfried Gessulat, Harald Marx, Toby Mathieson, Simone Lemeer, Karsten Schnatbaum, Ulf Reimer, Holger Wenschuh, Martin Mollenhauer, Julia Slotta-Huspenina, Joos-Hendrik Boese, Marcus Bantscheff, Anja Gerstmair, Franz Faerber, Bernhard Kuster. Mass-spectrometry-based draft of the human proteome. Nature, 509, 582–587 (29 May 2014), doi: 10.1038/nature13319.

Fuente: John Hopkins Medicine

¡Nos gustaría saber lo que piensas!

Tu dirección de email no será publicada.Los campos marcados * se deben llenar. *

*

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>