Descubrimiento estructura DNA Marcó inicio de la era genómica

El descubrimiento de la estructura molecular de la vida, se ha profundizado en el entendimiento de la función de los genes y la epigenética, pero aún quedan múltiples interrogantes pendientes con el papel del DNA y RNA no codificante, antes llamado “basura”.

A 65 años del descubrimiento de la estructura molecular del ácido desoxirribonucleico (DNA, por sus siglas en inglés) por Francis Crick, James Watson y Maurice Wilkins se hacen nuevas lecturas sobre este hecho y los descubrimientos subsiguientes que permitirán a la humanidad comprender en un futuro los mecanismos esenciales

que propician la vida, su funcionamiento y la transmisión hereditaria.

Una primera lectura es respecto a la reivindicación de Rosalind Franklin, la figura femenina que estuvo mucho tiempo atras del telón, a pesar de que Crick, Watson y Wilkins se basaron en los análisis cristalográficos por rayos X que ella hizo y que revelaban la doble hélice del DNA, “ahora se sabe que Rosalind hacía los experimentos duros y puros, mismos que al parecer le costaron la vida pues murió de cáncer por estar expuesta a la radiactividad, mientras que Watson, Crick y Wilkins teorizaron sobre esta estructura”, resaltó Alfredo Cruz Ramírez.

“Hoy en día se reconoce el trabajo de las mujeres en la ciencia, un tema que tiene que ver con asuntos políticos pues en su momento ignoraron a Franklin, la dejaron a un lado al momento de los reconocimientos (los tres varones recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1962), mientras ella permaneció en el anonimato en un contexto en el que el mundo estaba dominado por hombres y el machismo no está excluido de la ciencia”, añadió el responsable del grupo de Complejidad Molecular y del Desarrollo del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (Langebio).

Ya desde el año 1871 Friedrich Miescher publicó un artículo en el cual identificó la presencia de la nucleína (ahora conocida como DNA), y de proteínas asociadas en el núcleo de la célula. En 1910 Albrecht Kossel ganó el primer Premio Nobel de Fisiología y Medicina por descubrir las bases nitrogenadas de adenina, citosina, guanina, timina y uracilo (esta última presente en el ácido ribonucleico mensajero; mRNA, sus siglas en inglés); en 1950 Erwin Chargaff descubrió en muestras de DNA que la adenina siempre va con la timina y que la citosina siempre va con la guanina.

Fue con la secuenciación del genoma humano, compuesto por 3 mil millones de bases nitrogenadas, que se supo que entre el 1% y 2% de esta información es DNA codificante, contiene la información para fabricar proteínas, el resto había sido considerado hasta hace poco tiempo DNA “basura”, al no saber el papel que juega en el funcionamiento de los individuos.

“Hay millones de moléculas de diferente tipo, grandes y pequeñas, que no codifican para alguna proteína pero que tienen funciones de igual importancia en la regulación de los genes a nivel post-transcripcional o incluso post-traduccional, es decir, después del transcrito y después de la proteína”, señaló Cruz Ramírez, en entrevista para la Academia Mexicana de Ciencias.

Fue en el año 2006 que David Begun, de la Universidad de California, propuso que ciertos genes de diferentes especies de mosca de la fruta se generaban de secuencias de DNA no codificantes, su propuesta generó una gran polémica, no obstante, en 2009 Diethard Tautz, del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva, confirmó esta propuesta al advertir que ciertas mutaciones en esa área daban origen a genes y que, además, marcaban la pauta para que los existentes se silenciaran o expresaran.

Ramírez Cruz, coautor de un artículo publicado en la revista Nature el 1 de febrero de 2018 en el que se reporta la secuenciación del genoma del axolote —el más grande y complejo hasta ahora conocido con 32 mil millones de nucleótidos— destacó que también se ha encontrado en esta salamandra una gran cantidad de RNA no codificante que seguramente está relacionado con su capacidad regenerativa.

Otra lectura, a 65 años de publicado el 25 de abril de 1953 el artículo “Molecular Structure of Nucleic Acids” en la revista Nature, es que las tecnologías computacionales acopladas a los estudios biológicos han acelerado la secuenciación genómica, y no solo eso, se ha podido esclarecer poco a poco el rol de la epigenética, una sección del DNA en la que expresa información en cierto tiempo y lugar, más allá de los genes, mientras que otra no lo hace.

El investigador mexicano añadió que gracias a los avances tecnológicos y computacionales hoy en día se sabe que es falsa la imagen típica del DNA en la que una cadena de doble hélice se abre y una de estas se convierte en un RNA mensajero de cadena sencilla que se convertirá en proteína, sino que también intervienen cuestiones epigenéticas que responden al ambiente y regulan la expresión de genes, además del DNA y RNA no codifiante, esto significa que esta estructura trabaja a un nivel 4D, al implicar al tiempo y espacio, y no 3D como se enseñaba en las aulas