El ser humano presenta 40 genes bacterianos en su genoma
Un estudio que se publica hoy en Science indica que en el genoma humano sólo existen 40 genes que también están presentes en las bacterias. A esta conclusión se ha llegado después de estudiar un número considerable de genomas de varios organismos y de analizar los datos disponibles de la secuencia del genoma humano, tanto de Celera Genomics como de otra compañía perteneciente al Centro Sanger, de Gran Bretaña.
Un estudio que se publica hoy en Science indica que los seres humanos disponen de cerca de 40 genes bacterianos en cada una de sus células, en lugar de entre las 113 a 233 que se sospechaban. La llamada transferencia lateral bacteriana en los humanos representa uno de los mayores interrogantes de la biología evolutiva y, posiblemente, implica que las bacterias son manipuladas en el genoma humano para el beneficio del hombre.
El equipo de Steven L. Salzberg, del Instituto de Investigación Genómica, en Rockville, ha analizado el genoma humano para encontrar evidencias de que los genes se han transferido de forma lateral en el genoma desde los organismos procarióticos. Se ha realizado la comparación de la secuencia de proteínas del proteoma humano, de la mosca de la fruta, de los nematodos, de la levadura S. cereviasiae, de la planta de la mostaza, de parásitos eucarióticos y de todos los genomas procarióticos completos para ver los elementos comunes entre el hombre y cada uno de los otros grupos estudiados. Aproximadamente, se han hallado 40 genes que comparten hombres y bacterias y representan una muestra de la transferencia horizontal de bacterias a vertebrados.
La combinación de la pérdida genética con una muestra de amplitud de influencia y la tasa de variación en la evolución proporcionan una explicación biológicamente verosímil.
El equipo de Salzberg se centró en analizar las secuencias completas del genoma y se han efectuado teniendo en cuenta los datos públicos disponibles del genoma. Para el análisis del genoma humano se ha empleado la batería de Ensembl, empresa en la que participa el Centro Sanger, que contiene 31.780 proteínas, y las de Celera, con 26.544 proteínas. El proteoma de Ensembl tiene 4.388 genes con transferencia putativa de bacterias a vertebrados que se emparejan con valores E menores a 10-10 desde una proteína al genoma completo procariótico. Por su parte, el de Celera presenta 3.915 genes que emparejan con al menos un gen procariótico de las mismas características que el anterior. Así, la transferencia en los vertebrados se descarta si se encuentra un gen homólogo en un genoma eucariótico no vertebrado. Después de una revisión detallada del proteoma humano, el equipo investigador ha encontrado sólo 46 genes en el genoma de Celera y 41 en el de Ensembl que muestran los candidatos de una posible transferencia genética entre las bacterias y los humanos.
Hipótesis
El argumento de la transferencia lateral es esencialmente estadístico, necesario debido a la imposibilidad de observar eventos que pueden haber tenido lugar hace muchos años. "Teniendo en cuenta los argumentos estadísticos, debemos tener cuidado para confirmar las suposiciones y explorar alternativas a nuestras hipótesis", asegura el autor del trabajo.
La explicación más probable para la existencia de genes compartidos por humanos y procariotas, pero perdidos en los no vertebrados, es una combinación de la variación evolutiva, una pequeña muestra de genomas de especies de no vertebrados y la pérdida genética en las especies no vertebradas.
Discrepancias
La publicación del genoma de la Drosophila por parte de Celera el año pasado generó un gran entusiasmo. El equipo formado por Samuel Karlin, Aviv Bergman y Andrew J. Gentles, del Departamento de Matemáticas de la Universidad de Stanford, en California, ha visto que existen discrepancias entre el genoma de la mosca de la fruta secuenciado por Celera y las secuencias de proteínas de otros bancos de datos, lo que indica que la interpretación de dicho genoma debe tomarse con cautela. Los resultados de este análisis se publicaron ayer en Nature.
Los estudios proteómicos que utilizan la secuenciación del genoma de la Drosophila presentan importantes limitaciones que deberían reflejarse en los estudios del genoma humano.
Por ahora, esas disparidades deberían reflejarse en la cautela para interpretar los nuevos genes. Las secuencias individuales deberían corregirse y redefinirse teniendo en cuenta los experimentos anteriores a la secuenciación del genoma completo de la Drosophila.
Fuentes: Science 2001; 292: 1.126-1.129. Nature 2001; 411: 259-260
19/05/2001