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Ciencia

Secuencian, por primera vez, un genoma humano completo

Un equipo internacional de científicos ha conseguido, por primera vez, secuenciar la totalidad del genoma humano, incluido el 8% del ADN que, hace 20 años, no pudo identificarse debido a la falta de la tecnología necesaria.

Si se confirma, el logro va mucho más allá del conseguido por el Proyecto Genoma Humano y la empresa Celera Genomics en el 2001, el año en que se anunció el primer borrador de nuestro genoma. Ahora, las lagunas de aquel primer intento han podido rellenarse con éxito, hasta completar los más de 3.000 millones de pares de bases, las ‘letras’ de ADN que conforman la totalidad de nuestra herencia genética. El nuevo genoma, pues, incluye los más de 200 millones de pares de bases que se ‘perdieron’ en 2001, y añade más de 2.000 genes a los que ya se conocían.

El trabajo, llevado a cabo por el consorcio internacional T2T (Telomere to Telomere), formado por más de 100 investigadores y liderado por Karen Miga, de la Universidad de California en Santa Cruz, y Adam Phillippy, del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano en Maryland, debe aún ser revisado por pares, pero aparece ya publicado en el servidor de preimpresiones bioRxiv. La propia Miga insiste en que no considerará el anuncio como oficial hasta que el artículo sea revisado y publicado en una revista médica.

Manual de instrucciones completo
Nuestros genes contienen el ‘manual de instrucciones’ que nos convierte en lo que somos. Los seres humanos tenemos miles de ellos, aunque el número exacto es incierto y depende en parte de la forma de contarlos. Los genes se almacenan en largas moléculas de ADN en los núcleos de cada una de nuestras células: los cromosomas. Si desplegáramos un único cromosoma, su longitud superaría los dos metros. La información genética se «escribe» combinando cuatro pequeñas ‘letras químicas’, llamadas bases (A, C, G y T) que se encadenan a lo largo de los cromosomas. Las múltiples combinaciones de estas cuatro únicas letras conforman la totalidad de nuestra información genética.

Cada cromosoma tiene cuatro brazos unidos por el centro, lo que les confiere la forma de una ‘X’. La mayor parte del ADN que no se había podido secuenciar hasta ahora procede precisamente de esos puntos centrales, llamados ‘centrómeros’, que desempeñan un papel clave en la división celular y que, extrañamente, están llenos de repeticiones.

En 2018, Miga y Phillippy formaron parte de un equipo que consiguió secuenciar algunas de las partes que faltaban del genoma humano. Y ahora han conseguido, por fin, completarlo.

Para lograrlo, eligieron leer el ADN de una línea celular llamada CHM13, procedente de una masa de tejido llamada mola hidatiforme, una especie de embarazo fallido en el que un óvulo en el útero ha perdido su genoma y que después es fertilizado por un espermatozoide. La célula resultante sólo tiene la mitad del ADN de un embrión normal, por lo que el ADN del esperma se duplica. Estas células pueden crecer de forma peligrosa, en forma de cánceres, y deben eliminarse. Luego se pueden cultivar en el laboratorio, aparentemente de forma indefinida.

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«Se trata de algo único -explica Phillippy-, en el sentido de que no es el genoma de nadie que haya vivido. El ADN procede de un único espermatozoide, por lo que es la mitad del genoma de un padre potencial, que se ha duplicado». Las células utilizadas se recolectaron de un voluntario anónimo hace varias décadas y no se sabe, por lo tanto, de quién proceden. «Incluso si quisiéramos -dice el investigador- no podríamos averiguar a quién pertenecieron esas células».

Normalmente, las células humanas tienen dos copias de cada tramo de ADN, que a menudo tienen diferencias significativas porque una proviene de la madre y la otra del padre. Esto hace que sea más difícil secuenciar el ADN con precisión, porque es complicado saber qué es un error en la secuenciación y qué una diferencia genuina. El uso de CHM13 evita este problema, porque las dos copias son prácticamente idénticas.

El trabajo, según los investigadores, no solo abre abre las puertas a una mejor comprensión de muchas enfermedades genéticas, sino también a un futuro en el que, en lugar de utilizar un único genoma de referencia para todos, se podrán ensamblar cientos de genomas completos diferentes y étnicamente diversos, que podrán utilizarse de forma más precisa en distintas poblaciones del planeta.

Este artículo ha sido publicado originalmente en este sitio

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