Una planta carnívora que descarta el ADN «basura»

Los genes que codifican proteínas esenciales representan aproximadamente el 2% del genoma humano, mientras que el resto es material genético conocido como ADN no codificante, o ADN basura, que no codifica para generar proteínas, y desde hace años los científicos investigan por qué existe este material en tan grandes cantidades.

Hasta ahora se consideraba que el "genoma basura"tiene un papel importante en la regulación de los genes codificantes, pero un nuevo estudio publicado en la revista Nature ofrece un punto de vista inesperado y apunta a que la mayoría del ADN no codificante, muy abundante en muchos seres vivos, puede no ser tan necesario para los procesos celulares.

El estudio se ha hecho con el genoma de la planta carnívora Utricularia gibba, que habita en ambientes acuáticos de agua dulce, como humedales o pantanos, y cuyo genoma es el más pequeño de una planta multicelular que se haya secuenciado.

Los investigadores afirman que el 97% del genoma de la planta son genes y pequeños fragmentos de ADN que los controlan, al contrario de lo habitual en una planta similar, lo que supone que la planta ha ido eliminando este ADN basura de su material genético a lo largo de muchas generaciones.

El trabajo fue dirigido por Luis Herrera-Estrella, director y profesor del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad LANGEBIO y por Víctor Albert, profesor de la Universidad de Buffalo, con la participación de los científicos André E. Minoche y Heinz Himmelbauer del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona.

Según ha señalado Víctor Albert en un comunicado del CRG, sólo el 3 % del material genético de esta planta carnívora es ADN "basura", y que es posible tener una planta multicelular perfecta, con diferentes tipos de células, órganos y tejidos como las flores, sin los remanentes ni este ADN no codificante.

Una reciente serie de artículos de ENCODE, un proyecto de investigación internacional, señaló que la mayor parte del ADN no codificante (8%) parece tener un papel en las funciones bioquímicas, como es la regulación y la promoción de la conversión de ADN en su pariente, el ARN, necesario en la síntesis de proteínas.

El genoma de U. gibba esta compuesta por alrededor de 80 millones de pares de bases de ADN -una porción minúscula comparadas con otras plantas complejas- y la eliminación del ADN no-codificante parece explicar las diferencias de tamaño, sugiere el investigador.

Tiene 28,500 genes, un número similar al de parientes como el tomate y la uva pero cuyos genomas son muchos más grandes, con 490 y 780 millones de pares de bases de ADN respectivamente.

El tamaño pequeño del genoma de U. gibba es incluso más sorprendente si se tiene en cuenta que la especia ha completado 3 duplicaciones completas del genoma desde que su linaje se separó del linaje del tomate.

Esto significa que en tres ocasiones diferentes de su evolución, su genoma duplicó su tamaño haciendo que sus descendientes recibieran dos copias enteras del genoma completo de esta especie.

El estudio se realizó con el apoyo del CONACyT (México), el Howard Hughes Medical Institute, College of Arts and Sciences de la Universidad de Buffalo y la National Science Foundation, entre otras instituciones científicas.