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16/04/2000. Redacción BorNet. Los datos de la secuencia serán accesibles para científicos de todo el mundo a través de GenBank, la base de datos sobre secuencias genéticas de los Institutos Nacionales de la Salud estadounidenses (National Institutes of Health). Este logro, que establece un hito en la investigación genética, ha sido posible gracias a la colaboración de los investigadores del Grupo Proyecto Genoma de Drosophila, dirigido por Gerald Rubin, vicepresidente del Instituto Médico Howard Huges (Howard Hughes Medical Institute, HHMI) y perteneciente a la Universidad Berkeley de California, e investigadores dirigidos por J. Craig Venter, de la Corporación Celera Genomics (Celera Genomics Corporation). El proyecto se inició en 1991 cuando Rubin y Allan Spradling (investigador del HHMI en la Institución Carnegie) decidieron que podía ser el momento adecuado para comenzar el proyecto sobre el genoma de la mosca. En 1998, el Proyecto sobre el Genoma en Drosophila de Berkeley (Berkeley Drosophila Genome Project, o BDGP) llevaba un año integrado en el equipo subvencionado por el Instituto Nacional de la Salud Estadounidense (NIH) y había construido mapas extensos pero incompletos de la localización de secuencias de ADN específicas en los cromosomas de la mosca. Además, se había finalizado la secuenciación de alrededor de un 20 por ciento de las pares de bases. Fue entonces cuando Rubin recibió la propuesta de Venter para integrarse a un nuevo equipo. Según Venter, su recién formada compañía Celera Genomics Corporation podría secuenciar el genoma de Drosophila utilizando una nueva técnica conocida "disparo sobre la totalidad de genoma" ("whole genome shotgunning"), probada hasta entonces sólo en pequeños genomas bacterianos, de forma más rápida y económica. Este método requiere dividir el ADN de Drosophila en varios millones de fragmentos de tamaño reducido que se solapan entre sí, provenientes de múltiples copias del mismo. Cada uno de esos pequeños fragmentos es analizado por máquinas secuenciadoras de ADN. A continuación, mediante técnicas de computación que exigen gran potencia de cálculo, se trabaja en su ordenación y ensamblado para formar la secuencia completa, en un proceso similar a la reconstrucción de un puzzle gigante. Las técnicas tradicionales, por el contrario, se basan en la división progresiva del material genético hasta lograr pequeños fragmentos que pueden ser identificados por la presencia de regiones específicas identificables, conocidas como marcadores. La presencia de uno o más marcadores en los fragmentos de ADN da idea de su posición en el cromosoma. Para ello se utilizan miles de copias de fragmentos de ADN replicados en la bacteria Escherichia coli y conocidos como "cromosomas artificiales bacterianos" ("bacterial artificial chromosomes" o BACs). Cada BAC representa con exactitud un fragmento discreto del genoma, y el mapa marca cada BAC con al menos un único "punto de secuencia marcada" ("sequence-tagged site" o STS), idealmente con dos o más de tales puntos. Utilizando diversas pruebas, un STS puede ser encontrado en cualquier parte dentro de una colección aleatoria de fragmentos de ADN. Para construir el mapa final del BDGP se utilizaron 1.923 de esas marcas, espaciadas aproximadamente a lo largo de 50.000 bases. Por coincidencia de esos puntos entre los fragmentos superpuestos, estos pueden ser alineados unos con otros y finalmente ordenados a lo largo de la longitud total de cada cromosoma. El resultado es denominado un mapa de contenido STS. Aunque los mapas físicos no detallan secuencias de pares de bases, identifican con mayor o menor exactitud la localización de esas secuencias cortas y únicas que pueden ser utilizadas para establecer el orden de las copias de secuencias mayores de ADN. Precisamente, secuenciaciones basadas en los métodos tradicionales han servido para comprobar la fiabilidad de la nueva técnica de "disparo total". Aplicación en el estudio de enfermedades humanas. El análisis de el genoma de Drosophila tiene aplicación en el estudio de enfermedades. Según Rubin, de los 289 defectos genéticos conocidos implicados en enfermedades del ser humano se han encontrado homólogos en Drosophila para gran parte de los mismos (177), incluyendo genes que juegan papeles importantes en el desarrollo del cáncer (como, por ejemplo, el p53), enfermedades de riñón, la sangre y neurológicas (enfermedad de Parkinson), así como en desórdenes del sistema metabólico e inmune. "La bioquímica fundamental de las moscas del vinagre y los seres humanos es notablemente similar", comenta Roger Hoskins, director del proyecto de mapeo físico del BDGP, "de forma que las moscas del vinagre pueden suministrar pistas para comprender enfermedades humanas causadas por genes defectuosos". "El proyecto ha funcionado mejor de lo que nadie habría esperado. Ahora, el BDGP y el resto de los 5.000 investigadores sobre Drosophila a lo largo del mundo pueden iniciar proyectos para comprender cómo la secuencia del genoma controla a la biología". "Podemos desarrollar tumores suprimiendo genes en las moscas con más facilidad de lo que podemos hacerlo en ratones", comenta Susan Celniker codirectora del equipo de secuenciación del BDGP, posibilitando la realización de experimentos que serían impracticables o impensables en seres humanos. Una sorpresa ha sido comprobar que Drosophila posee sólo el doble de los genes que la levadura. "La levadura es un hongo formado por una simple y única célula", comenta Rubin, "y aún así, las moscas solo necesitan el doble de genes para formar a un animal que puede volar sin chocar con las paredes, tener tejidos, nervios, músculos, recuerdos y otras clases de complicados comportamientos como ritmos circadianos. El mensaje que esto nos da es que la alta complejidad en animales como moscas y humanos viene sin necesidad de gran cantidad de nuevas partes. Pueden construirse con la misma lista - con más de las mismas partes organizadas juntas - de forma similar a como puede construírse un supercomputador a partir de una agrupación de PC's de sobremesa trabajando en paralelo". El Genoma Humano. La siguiente cuestión que se planteó era si la nueva técnica del "disparo sobre la totalidad de genoma" trabajaría con los mismos buenos resultados en el genoma humano. El material genético de Drosophila está organizado en cinco cromosomas, alrededor de 13.600 genes y entre 215 y 250 millones pares de bases. Los cromosomas 2 y 3 concentran aproximadamente el 80 por ciento del genoma, y como en todos los cromosomas, no todo el material genético codifica para genes, estando esta parte más condensada que el resto. Sin embargo, el genoma humano cuenta con 23 cromosomas y entre 80.000 y 100.000 genes, con más de 3.000 millones de pares de bases. No obstante, la compañía Celera anunció recientemente que no solo había completado la etapa de secuenciación de los millones de fragmentos, sino que en poco tiempo, completaría la ordenación de los mismos. Por otra parte, el 29 de marzo del 2000, Francis Collins, presidente del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (The National Human Genome Research Institute, NHGRI) , equipo formado en 1989 y dependiente de los NIH estadounidenses, anunció que presentará en junio resultados sobre la secuenciación de dos terceras partes del genoma. Se trataría de un borrador no definivo, circunstancia que no impide que la comunidad científica se felicite ante el anuncio, y que aparecerá también en GenBank. Entramos pues en lo que algunos analistas califican ya de carrera abierta por finalizar la secuenciación del genoma humano, en la que entran en juego importantes intereses económicos. Por un lado, Celera es una empresa que cuenta con el respaldo de la Corporación PE (PE Corporation), anteriormente conocida como Perkin Elmer Corporation, quien entre otras actividades construye las máquinas de secuenciación de ADN (en el caso de Celera, se cuenta con alrededor de 300 secuenciadores, de un coste aproximado de 300.000 dólares por unidad). La compañía espera obtener ganancias licenciando los primeros análisis de los datos secuenciados a la industria farmacéutica. Por otro lado, el NHGRI, con inversiones multimillonarias a partir de fondos públicos, mucho más elevadas que las de Celera, no puede presentar sus resultados demasiado tarde respecto a aquel.
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