Raúl Castanera-Andrés, ingeniero del Departamento de Ingeniería Agroalimentaria y Medio Rural de la NUP / UPNA-Universidad Pública de Navarra, ha trabajado en la detección de elementos genéticos móviles (transposones) en hongos basidiomicetos, un tipo de hongo bien conocido porque producen hongos comestibles y son degradadores activos de desechos lignocelulósicos.

Los transposones son fragmentos de ADN capaces de "saltar" de una región cromosómica a otra y provocar cambios permanentes en el genoma. En su estudio, el investigador ha demostrado que además de provocar mutaciones y reordenamiento en el genoma, algunos transposones pueden desactivar el funcionamiento de los genes cercanos, silenciando así la expresión del gen en cuestión e impidiendo que la proteína codificada por él sea sintetizada.

El famoso dogma central de la biología molecular, declarado por Francis Crick, establece que la información genética almacenada en los genes se transfiere del ADN al ARN (una molécula muy similar al ADN), que se utiliza como molde para producir las proteínas. "Hemos visto que cuando se inserta un transposón en las proximidades de un gen, la producción de su ARN puede verse alterada, y por lo tanto, la proteína codificada para ella puede reducirse o incluso eliminarse por completo, ", explicó Raúl Castanera. Además, a través de un análisis comparativo de transcriptomas (la colección global de transcripciones de los genes presentes en el genoma de un organismo), Se ha observado que este mecanismo está presente sólo en especies que tienen una maquinaria de metilación de citocinas activa.

Impacto de los transposones en el genoma

Durante muchos años se ha subestimado la importancia de los transposones debido al hecho de que no forman parte de la región codificante del genoma. Sin embargo, estos elementos son muy abundantes en los genomas eucariotas, dado que constituyen aproximadamente el 50% del genoma humano y aproximadamente el 85% del genoma de ciertas plantas, como el maíz.

Qué es más, su naturaleza móvil significa que son elementos esenciales en la evolución de los organismos eucariotas. Aunque en ocasiones pueden constituir una ventaja adaptativa, las mutaciones que estos elementos provocan en conjunto tienen consecuencias negativas para el organismo. "En el caso de los hongos que producen hongos, la multiplicación de estos elementos conduce a la degeneración de la variedad, lo que se traduce en una falta de estabilidad de las cepas cultivadas, alteraciones en su crecimiento y disminuciones en la producción. Por otra parte, Los hongos basidiomicetos producen una amplia gama de proteínas de interés industrial y la actividad de los transposones podría bloquear la producción de estas proteínas. " señaló.

Herramientas bioinformáticas

Después de estudiar el genoma de numerosas especies, Raúl Castanera desarrolló herramientas bioinformáticas que le permitieron identificar miles de inserciones de transposones y obtener mapas detallados de la presencia de estos elementos en más de 70 hongos basidiomicetos. muchos de los cuales son de gran importancia en la industria biotecnológica y agroalimentaria.

La información que surge de estos mapas podría usarse, entre otras cosas, para la tipificación molecular de hongos o para el desarrollo de herramientas biotecnológicas que permitan identificar la función de genes desconocidos.

Finalmente, durante su investigación realizó la anotación del genoma del hongo degradante de lignina Coniophora olivácea y del genoma del hongo patógeno de la uva Elsinoë ampelina, cuya secuenciación fue coordinada por el Grupo de Genética y Microbiología de la NUP / UPNA como parte del "Proyecto 1000 Fungal Genomes" internacional.