El mapa de los interruptores que controlan nuestros genes

El consorcio ENCODE, con participación del CRG, ha creado el atlas más completo hasta la fecha de las regiones del ADN que regulan la actividad de los genes.

Imagen de microscopía fluorescente de varios núcleos celulares en tonos azules, rojos y verdes.

Imagen de microscopía fluorescente de núcleos celulares. Los mecanismos que regulan la actividad de los genes pueden variar según el tipo de célula. Imagen: National Cancer Institute / Unsplash.

Todas las células de nuestro cuerpo contienen prácticamente los mismos genes. Pero una neurona es muy distinta de una célula de la sangre. La clave no está solo en qué genes tenemos, sino también en cuáles se activan en cada célula, cuándo lo hacen y con qué intensidad.

Buena parte de este control depende de los potenciadores o enhancers, regiones del ADN que funcionan como interruptores de la actividad génica. Estos elementos pueden encontrarse muy lejos del gen que regulan dentro de la secuencia del genoma. Sin embargo, cuando el ADN se pliega, pueden acercarse físicamente a él y favorecer su activación.

Ahora, un equipo internacional del consorcio ENCODE, con participación del Centro de Regulación Genómica (CRG), ha elaborado un mapa de más de 92 millones de posibles conexiones entre potenciadores y genes. El estudio, publicado en Nature, ha analizado 1.458 muestras correspondientes a 369 tipos celulares y tejidos.

Infografía que muestra cómo los potenciadores, regiones reguladoras del ADN, pueden acercarse a genes lejanos gracias al plegamiento del ADN y activar su expresión. El proceso puede variar según el tipo de célula.
Los potenciadores son regiones reguladoras del ADN. Aunque pueden estar lejos del gen sobre el que actúan, el plegamiento del ADN permite que se acerquen físicamente y modulen su actividad. Infografía: elaboración propia.

De las variantes genéticas a los genes afectados

El nuevo atlas puede ayudar a interpretar variantes genéticas relacionadas con enfermedades. Muchas de estas variantes no se encuentran dentro de los genes, sino en regiones reguladoras. Saber sobre qué gen actúa una región y en qué tejido lo hace permite acotar mejor los mecanismos biológicos que podrían estar alterados.

Ramil Nurtdinov y Roderic Guigó, investigadores del CRG, han participado en el grupo de trabajo de ENCODE responsable del estudio. El equipo del CRG ha contribuido con EPIraction, un método que compara distintos tipos celulares para identificar las conexiones entre potenciadores y genes específicos de cada tejido.

El mapa nos acerca así a la pregunta central de la genómica de cómo puede un mismo genoma dar lugar a la gran diversidad de células que forman el cuerpo humano.

Para saber más:

Consulta la noticia publicada por el Centro de Regulación Genómica (CRG).

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