*Newswise—BOSTON, MA—14 de mayo de 2018**—Un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de Harvard ayuda a explicar un misterio perdurable de la genética humana. Algunas partes de nuestro ADN codifican instrucciones cruciales que son esenciales para la vida. Estas secuencias tienden a repetirse en todo nuestro genoma, lo que ayuda a protegernos contra mutaciones dañinas. Pero otra clase importante de genes esenciales, los que codifican proteínas que controlan cuándo y dónde se activan o desactivan otros genes, han resultado desconcertantes para los científicos durante mucho tiempo. Estas secuencias reguladoras generalmente se encuentran solo una vez en el genoma, pero las mutaciones que alteran su función pueden causar enfermedades o incluso la muerte.
Ahora, los investigadores muestran en la edición del 14 de mayo de la revista Cell que la naturaleza ha desarrollado una forma creativa de salvaguardar estos genes cruciales. Identificaron regiones genómicas que contienen múltiples elementos reguladores distintos, cada uno de ellos esencial para el desarrollo embrionario, agrupados estrechamente en un único módulo regulador.
"Parece que la naturaleza ha elegido colocar múltiples elementos reguladores en un solo lugar y confiar en la estructura física del cromosoma para protegerlos como una unidad", dijo Eric Heard, profesor de genética del HMS y autor principal del estudio.
El equipo de Heard se centró en una región del cromosoma 1 humano que contiene numerosos elementos reguladores, esenciales para la vida, que controlan la actividad del grupo de genes HoxD. Se sabe que los genes HoxD son reguladores cruciales del desarrollo embrionario, ya que controlan cómo se forma el embrión a lo largo de su eje de adelante hacia atrás.
El equipo utilizó diversas técnicas para demostrar que la región que contiene los elementos reguladores de HoxD forma un bucle físico en el cromosoma. Esta estructura en bucle reúne distintos elementos reguladores y les permite trabajar juntos para controlar la actividad de los genes HoxD.
Los investigadores también crearon ratones con mutaciones en la secuencia de ADN dentro de este bucle regulador. Descubrieron que algunas de estas mutaciones, en los elementos reguladores que controlaban HoxD, eran incompatibles con la vida. Otras mutaciones, más alejadas de los genes HoxD pero dentro del circuito, redujeron la actividad de HoxD o causaron otros problemas graves de desarrollo.
La estructura de este bucle regulador proporciona una explicación de por qué estas secuencias de ADN con funciones reguladoras críticas se encuentran sólo una vez en el genoma humano, dijo Heard.
"Cuando algo es realmente importante para la vida, la naturaleza a menudo tiene respaldos", dijo. "Para estos elementos particulares del ADN, la naturaleza ha empaquetado múltiples funciones esenciales una al lado de la otra para aprovechar la naturaleza protectora del cromosoma".
La investigación arroja luz sobre una serie de trastornos genómicos que pueden deberse a mutaciones en estas complejas regiones reguladoras.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH). Los coautores incluyeron al primer autor Thomas Sexton, estudiante de doctorado en la División de Ciencias y Tecnología de la Salud de Harvard/MIT; John Cavalli, investigador de la Facultad de Medicina de Harvard; e investigadores de la Universidad de Ginebra.
Escrito por:
Alexandra Stern
