Salvavidas del genoma

Ciertamente, uno de los objetivos del proyecto genoma humano es identificar las sutilezas de las diferencias entre las distintas personas y la relación que pueda haber de aquéllas con la enfermedad. Los errores cometidos por las polimerasas solo dan cuenta de algunos cambios o mutaciones observadas en el genoma. Hay casos en que las polimerasas no tienen elección para decidir qué base hay que insertar porque, por ejemplo, el patrón de referencia se ha dañado o es irreconocible. El estrés oxidativo es un ejemplo excelente para esta reflexión. Los radicales libres, generados en la respiración y el metabolismo atacan a las bases del ADN. La base más susceptible a la oxidación es la Guanina, para dar como producto preferente de la misma, la 8-oxoguanosina (OG). No parece probable que esto altere el apareamiento con la base complementaria, la citosina (C) pero, durante la replicación, puede dar una vuelta y presentar una serie de átomos para participar en el enlace de hidrógeno, de forma que, la base complementaria no sería la Citosina, sino la adenosina (A). Si la hebra que contiene la adenosina (A) sufre replicación, situará una timina (T) como complementaria, de forma que esta timina sería la que ocuparía la posición que originalmente correspondía a la Guanina (G). Esta es, la denominada mutación por transversión G T. Estos procesos tienen lugar en torno a 10.000 veces por célula y día. De no poder corregir estos errores seríamos, genéticamente, fulminados en menos de una semana.

La reparación del ADN es un salvavidas del genoma. Hay varios mecanismos concomitantes para retirar las bases dañadas que fueron alteradas por los radicales oxígeno o nitrógeno, sustancias tóxicas de los alimentos o del aire o el exceso de especies reactivas situadas en la vecindad del ADN en los momentos comprometidos. Los enzimas de reparación por escisión de bases (BER) escanean el genoma para identificar las bases que no se ajustan, romper el enlace entre la base y el azúcar, para que otras enzimas puedan poner la base opuesta correcta que corresponde al patrón sin dañar. La acumulación de daños en el ADN que sobrepasan los procesos de reparación o enzimas de reparación defectuosas, son las que pueden dar lugar a enfermedades serias, incluyendo el cáncer y el envejecimiento. Conforme el ADN acumula daños y mutaciones, las células se vuelven más incompetentes y finalmente podrían decidir morir en lugar de continuar replicando un 'genoma falso'. Encontrando las moléculas capaces de estimular la reparación del ADN se podrían prever enfermedades graves como el cáncer o el envejecimiento. En el caso de padecer cáncer, por el contrario, se trataría de suministrar fármacos que inhiban la reparación del ADN, buscando que mueran las células cancerosas. Este es un horizonte abierto en la actualidad de par en par.

Por su parte, el ARN presenta más interrogantes que el ADN. Generalmente es una sola hebra que forma lazos con diferentes formas: bucles, cruces y pseudonudos. En tiempos recientes se han descubierto ARNs, pequeños, que tienen funciones concretas en la célula, interfiriendo y micro ARN capaces de regular síntesis de proteínas. La clave que aportan es que su introducción en la célula podría emplearse con efecto medicinal. El ARN nos aporta mucho conocimiento sobre el origen de la vida y cómo llegó a ser la molécula primordial que dio origen a las funciones de ADN y las proteínas. El ARN tiene funciones catalíticas y propiedades regulatorias como las proteínas e incluso se piensa que su secuencia de bases pudo ser el almacén original de información que ahora es el ADN. Hay que concluir en algún momento cómo a partir de aire, agua, tierra y la luz solar se pudieron formar las arqueobacterias.

Hay mucha química por descubrir en el ADN y el ARN. Cada célula tiene una copia del genoma. El ADN tiene unos 2 metros de longitud. Cada uno de nosotros tenemos en nuestro cuerpo, del orden de 1014 células. La población mundial supera los 7.5 109 personas (siete mil quinientos millones de personas). Si hacemos cuentas obtendremos algo más que el Numero de Avogadro (6,023 1023) de genoma humano en el planeta, es decir, aproximadamente 1 mol de genoma humano planetario. Si alineáramos todas estas moléculas de ADN, alcanzaríamos una distancia de 1020 km, que solo representa en torno a un 0.1% del diámetro del Universo. ¡Hay tajo! ¡Somos importantes!