08 agosto, 2009

Mapeando la forma del genoma del VIH

Cuando hablamos de mapeo genético, generalmente nos referimos a la posición de los genes dentro del genoma, y esto lo hacemos generalmente usando técnicas de secuenciamiento genético. Pero debemos distinguir que no sólo podemos secuenciar el ADN, también podemos secuenciar el ARN y hasta las proteínas. Primero empezamos con la genómica, que consistía en todo referente a los genes, donde se ubican, cual es su secuencia, como se expresan, como evolucionan, etc... luego vimos que eso no era suficiente para explicar como estos genes eran expresados, así que en ese momento nació la transcriptómica, que se enfocaba en el ARN, osea, en todos aquellos genes que eran transcritos a ARNm, en otras palabras, los genes que supuestamente estaban siendo expresados. También estudiaba las interacciones genéticas, los exones e intrones (regiones no codificantes) y la regulación de la expresión genética a nivel pos-transcripcional. Luego vino la proteómica, donde se analizaban todas las proteínas de un organismo. Se obvservó que a pesar que muchos genes eran transcritos a ARNm, algunos no llegaban a traducirse hasta proteínas, así que la proteómica también estudiaba eso, la regulación de la expresión genética a nivel pos-traduccional, la interacción entre proteínas, su estructura tridimensional, sus funciones, etc... pero aun quedaba un vacío... habían ciertos genes que tenían otro tipo de regulación de su expresión, que no tenía que ver con el ADN ni con factores de transcripción, sino con ciertas modificaciones que se daban en su estructura (metilaciones, acetilaciones, etc.) que también ejercían un efecto sobre la expresión genética, fue así que nació la epigenómica. Pero, todo esto no era suficiente para explicar el funcionamiento de los organismos, así que nacieron la metabolómica que estudia a todas las moléculas (desde la glucosa hasta las proteínas), intermediarios metabólicos y productos finales de las vías metabólicas, la flujómica, la glicómica, y muchas ómicas más. Pero se olvidaron de algo al estudiar la expresión de los genes.

Las cadenas de ADN o ARN no son como nos los pintan en los libros, lineares como cables de luz o circulares como anillos. Las hebras de ADN y ARN son estructuras extremadamente complejas. Si bien dentro de los nucleosomas y cromosomas se encuentran altamente empaquetados y comprimidos, si le damos un espacio para que puedan "estirarse" verán que estas cadenas de nucleótidos adquieren una arquitectura tridimensional, formando remolinos y horquillas. Estas estructuras complejas también ejercen un control sobre la expresión genética, ya que pueden exponer u ocultar secuencias genéticas, facilitando o dificultando el acceso de las ARN polimerasas a estos lugares.


Así que investigadores de la Universidad de Carolina del Norte están tratando de elaborar el mapa tridimensional de la forma del genoma del VIH. Recordemos que el Virus de Inmunodeficiencia Humana es el causante del SIDA, este virus tiene un genoma compuesto por ARN de una sola hebra, a diferencia de otros genomas que están compuestos por ADN de cadena doble. Con la ayuda de moléculas que se pegan al ARN del virus, están tratando de trazar la forma y arreglo de su genoma. La técnica es como poner foquitos a lo largo de una carretera, al encender los foquitos en la noche, podremos ver la forma de la carretera, como las luces de un árbol de navidad.

Ha sido muy difícil trabajar con el genoma del VIH, por esta razón, sólo la quinta parte de sus genes se han podido ubicar espacialmente dentro del genoma. Si no se conoce la forma y estrucutra de su genoma, es muy difícil que las máquinas puedan hacer una descripción detallada de cada uno de sus genes.

Aunque aún no se yha terminado de hacer este mapa, hasta lo que se tiene avanzado se ha podido observar que la arquitectura de ciertos puntos clave del genoma del VIH que coordinan entre sí para la expresión de ciertos genes, los científicos están buscando aquellos puntos que son claves para el ensamblaje de las nuevas partículas virales y poder elaborar nuevos antivirales que ayuden a contrarestar la infección.

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