El ADN no codificante: ¿necesario o prescindible?

La gran mayoría del ADN no codificante puede no ser necesario para la vida compleja

MADRID, 12 May. (EUROPA PRESS)

National Human Genome Research Institute

Si hace unas semanas os hablábamos de uno de los enigmas de la astronomía moderna, el "problema del horizonte", hoy nos asomamos a un misterio de la Biología. Del ADN que conforma nuestro genoma y el del resto de seres vivos, no todo es codificante. Hay una parte variable en cada especie que no codifica proteínas. Está a punto de publicarse un artículo en Nature en que sus autores afirman que este ADN no codificante no es imprescindible para la vida compleja.

Sabemos que la molécula de ADN ordenada en secuencias de nucleótidos se denomina gen, y que estas secuencias portan la información necesaria para dar lugar a las proteínas que necesitamos para vivir (por ejemplo, la queratina que forma parte de la epidermis, las uñas o el pelo). A cada secuencia de nucleótidos le corresponde una proteína, como si estuviéramos traduciendo un libro.

Sin embargo, hay gran parte del ADN que no codifica proteínas. En el caso del genoma humano, sólo alrededor del 1,5%  consiste en exones que codifican proteínas. Esto es, en número de genes, de 20.000 a 25.000 genes. Tradicionalmente se ha supuesto que este ADN no codificante tendría funciones desconocidas que con el tiempo serían desveladas. Puede parecer una suposición muy razonable teniendo en cuenta cómo actúa la Naturaleza. No suele haber gasto de energía o acúmulo de biomasa en vano. Parece extraño estar dotados de un montón de "ADN basura" que carezca de funciones vitales. Entre las tareas que tradicionalmente se habían atribuido al ADN no codificante se encuentra la regulación y la promoción de la conversión de ADN en su pariente, el ARN.

Lámina de Utricularia gibba

El equipo internacional de investigadores, dirigido por el Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (LANGEBIO), en México, y la Universidad de Búfalo, en Nueva York (Estados Unidos), presenta sus conclusiones al respecto este domingo en la edición avanzada online de "Nature". El estudio fue dirigido por el director y profesor de LANGEBIO, Luis Herrera-Estrella, y el profesor de Ciencias Biológicas de la Universidad de Búfalo Víctor Albert, con la colaboración de científicos de Estados Unidos, México, China, Singapur, España y Alemania.

El titular principal, definido por Albert, es el siguiente: "La gran noticia es que sólo el 3 por ciento del material genético del bladderwort (nombre vulgar de Utricularia gibba) es el llamado ADN basura". Para su estudio han empleado una planta con un historial genético muy interesante: Utricularia gibba, o lentibularia en su nombre vernáculo castellano. 

Utricularia gibba tiene unos 28.500 genes, comparables a familias como la uva y el tomate, que tienen genomas mucho mayores de unos 490 y 780 millones de pares de bases, respectivamente. Es decir, tiene muchos genes codificantes en un genoma pequeño. O, dicho de otra forma, tiene poco ADN no codificante o "basura", como denominan los autores del estudio. Sólo un 3%. La uva o el tomate, en cambio, tiene la misma cantidad de genes (que codifican proteínas) en un genoma bastante mayor. ¿Se puede deber a una mayor complejidad en la forma de vida del tomate o la uva? ¿Es Utricularia gibba una planta de hábitos sencillos? Pues no, y ahí radica la importancia del estudio: la lentibularia es una planta de vida compleja, que vive en hábitats acuáticos como humedales de agua dulce y que presenta métodos de caza especializada. Es una planta carnívora acuática. Una planta que durante el paso de las generaciones ha sido capaz de "desprenderse" del ADN no codificante. 

La lentibularia es una planta carnívora acuática

En palabras de Herrera-Estrella: "Esta sorprendente historia de duplicación, se combina con el pequeño tamaño actual del genoma bladderwort, lo que proporciona evidencia adicional de que la planta ha sido particularmente prolífica, suprimiendo ADN no esencial, pero al mismo tiempo manteniendo un conjunto funcional de genes similares a los de otras especies".

Para más sorpresa, la lentibularia ha duplicado su genoma durante al menos tres momentos en su historia evolutiva. Es decir: hubo un antepasado que tuvo su genoma duplicado respecto a sus progenitores. Por lo tanto, ha tenido que "deshacerse" del ADN no codificante durante todos esos momentos. Parece ser que lo ha hecho eficazmente, una vez tras otra.

Este interesante descubrimiento abre, como muchos otros, el camino a nuevas incógnitas. La función del ADN no codificante en especies como el ser humano, que lo posee en gran cantidad, sigue sin ser una certeza. Y si este ADN no es imprescindible para la vida: ¿por qué no nos hemos desprendido de él como la lentibularia?