ada célula de nuestro cuerpo contiene en su núcleo 46 cromosomas, los cuales están formados por una doble cadena enrollada de ácido desoxirribonucleico (ADN). Cuando en 2001 se descifró la secuencia completa de esta molécula, la atención se centró en los sitios que se consideraban su parte funcional: los genes. Un gen es una región o pequeño fragmento de la cadena que da origen a las proteínas, con las que se forman los tejidos y órganos de nuestro cuerpo (como los músculos o el cerebro) y se llevan a cabo todas las reacciones químicas y enzimáticas (como los procesos que hacen posible la coagulación de la sangre). Hoy sabemos que el número de genes es muy pequeño, aproximadamente 20 mil, y representan apenas 1 por ciento de la larga cadena de ADN (si la estiráramos mediría en cada célula unos 2 metros). Al resto (99 por ciento) se le consideró durante años el equivalente a un desierto, una zona oscura, o simplemente basura… Pero hoy esta imagen ha cambiado.

Desde 2003, varios grupos científicos emprendieron una tarea muy ambiciosa, consistente en indagar si esa amplia región del ADN, y no sólo los genes, desempeñaba algún papel en los procesos biológicos. En 2007 se inició la búsqueda en gran escala por medio del proyecto Encode que ha involucrado a 450 científicos de tres continentes y de 30 instituciones, e incluyó más de mil 600 experimentos realizados en 147 tipos distintos de células. Los resultados (incluidos en 30 artículos) se publicaron el pasado miércoles de forma simultánea en tres de las más prestigiadas revistas científicas: Nature, Genome Research y Genome Biology.

Los resultados iluminan el lado oscuro del ADN y revelan que lo que se consideraba una zona desértica es en realidad un sofisticado sistema de control de la actividad de los genes. El consorcio científico Encode ha encontrado que cerca de 80 por ciento del genoma participa en alguna función reguladora. Se han hallado en esta vasta zona más de 70 mil promotores, en regiones próximas a los genes, y cerca de 400 mil potenciadores que actúan sobre éstos desde regiones distantes.

Una de las métodos empleados en estos estudios es la técnica llamada inmunoprecipitación de cromatina (ChIP, por sus siglas en inglés), que permite detectar todas las secuencias de ADN unidas a una proteína específica. A partir del desarrollo de anticuerpos que se pegan a esos sitios, es posible rastrearlos luego, lo que permite su identificación y hace posible observar las relaciones entre las distintas regiones del genoma.

Los promotores son secuencias de ADN que dan inicio a un proceso llamado transcripción, que es el principio de la síntesis de proteínas. Dicho de manera simple, la transcripción consiste en la creación de una molécula de ácido ribonucleico (difiere del ADN en un azúcar y se abrevia ARN) y es la copia de una porción (secuencia) del gen. Luego, con esta información, la nueva molécula abandona el núcleo de la célula (por lo que se le llama ARN mensajero) y funciona como una especie de plantilla que sirve de base para la formación de las proteínas en el citoplasma. El proceso de transcripción tiene su punto de partida en el promotor, pues éste tiene un sitio de unión para un factor, que en este caso es una enzima llamada polimerasa, la cual es necesaria para hacer un ARN mensajero.

Por su parte, los potenciadores o amplificadores son secuencias de ADN que estimulan o aumentan la transcripción de los genes, aunque también pueden reprimirlos. Se encuentran en zonas alejadas de éstos y ni siquiera necesitan formar parte del mismo cromosoma. Debido al gran plegamiento de la cadena de ADN (como dijimos, mide 2 metros y está empaquetada dentro del núcleo, cuyo diámetro es de 0.006 milímetros), geométricamente puede quedar cerca de los genes y los promotores regulando la transcripción y, por tanto, la síntesis de proteínas. Esto lo hace a través de factores formados por nucleoproteínas que pueden asociarse con los genes y los promotores influyendo sobre sus funciones.

Se trata de mecanismos dotados de gran flexibilidad, que tienen la capacidad de activar o inactivar a los genes. A partir de los trabajos de Encode la imagen que nos queda de esta amplia región de la molécula de ADN que antes se consideraba basura es la de un gran tablero de control dotado de llaves o switches que permiten encender o apagar los genes, decidiendo el momento y el tipo de proteínas que se forman en las células, lo que a fin de cuentas determina la estructura y función de todo el organismo.

Las implicaciones de estos trabajos son tremendas. No es exagerado afirmar que estamos frente a una revolución en la genética. Los caminos que se abren son enormes para conocer los procesos más íntimos de la vida, y también para comprender los mecanismos de algunas enfermedades. Será posible ahora entender mejor algunas patologías de causa genética y diseñar en el futuro, con mayor precisión, las herramientas para enfrentarlas.