Un consorcio internacional de más de 100 científicos de todo el mundo ha descifrado la primera secuencia verdaderamente completa del genoma humano, al cubrir cada cromosoma de un extremo a otro sin espacios y con una precisión sin precedentes.
Así se describe en seis artículos publicados este jueves en la revista ‘Science’, así como en artículos complementarios en otras publicaciones, casi dos décadas después de que el Proyecto Genoma Humano produjera el primer borrador con el 92% de la secuenciación genómina.
El trabajo fue realizado por el consorcio Telómero a Telómero (T2T), que incluyó el liderazgo de investigadores del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (Nhgri, por sus siglas en inglés).
Cuando un equipo de científicos anunció la secuencia completa del genoma humano en 2003, se equivocaron un poco. Casi 20 años después, alrededor de un 8% del genoma nunca se había secuenciado por completo, en gran parte porque consistía en fragmentos de ADN muy repetitivos y difíciles de alinear con el resto, pero un consorcio internacional ha completado ese ADN restante después de tres años de trabajo hasta proporcionar la primera secuencia genómica completa y sin espacios.
El genoma recién completado, denominado T2T-CHM13, representa una mejora importante del genoma de referencia actual, denominado GRCh38, que utilizan los médicos cuando buscan mutaciones relacionadas con enfermedades, así como los científicos que analizan la evolución de la variación genética humana.
Las nuevas secuencias de ADN revelan detalles nunca antes vistos sobre la región alrededor del centrómero, que es donde los cromosomas se agarran y separan cuando las células se dividen, y asegura que cada célula ‘hija’ herede el número correcto de cromosomas. La variabilidad dentro de esta región también puede proporcionar nueva evidencia de cómo evolucionaron los antepasados humanos en África.
6.000 MILLONES DE LETRAS
El genoma humano se compone de poco más de 6.000 millones de letras individuales de ADN, aproximadamente el mismo número que otros primates como los chimpancés, repartidas en 23 pares de cromosomas. Para leer un genoma, los científicos primero cortaron todo ese ADN en pedazos de cientos a miles de letras. Las máquinas de secuenciación luego leen las letras individuales de cada pieza y los científicos intentaron ensamblarlas en el orden correcto, como si fuera un rompecabezas.
Un desafío es que algunas regiones del genoma repiten las mismas letras una y otra vez. Las regiones repetitivas incluyen los centrómeros, las partes que mantienen unidas las dos cadenas de cromosomas y que juegan un papel crucial en la división celular, y el ADN ribosómico, que proporciona instrucciones para las fábricas de proteínas de la célula.
Otras partes repetitivas incluyen nuevos genes que pueden ayudar a las especies a adaptarse. En el pasado, toda esa repetición hacía imposible ensamblar algunas piezas troceadas en el orden correcto. Es como tener piezas de rompecabezas idénticas: los científicos no sabían cuál iba a dónde, lo que dejaba grandes lagunas en la imagen genómica.
Otro inconveniente es que la mayoría de las células contienen dos genomas, uno del padre y otro de la madre. Cuando los investigadores intentan ensamblar todas las piezas, las secuencias de cada padre pueden mezclarse, oscureciendo la variación real dentro de cada genoma individual.
«Generar una secuencia del genoma humano verdaderamente completa representa un logro científico increíble, ya que proporciona la primera visión completa de nuestro modelo de ADN”, apunta Eric Green, director del Nhgri, quien añade: «Esta información fundamental fortalecerá los muchos esfuerzos en curso para comprender todos los matices funcionales del genoma humano, lo que, a su vez, potenciará los estudios genéticos de las enfermedades humanas».
La secuencia del genoma humano ahora completa será particularmente valiosa para los estudios que tienen como objetivo establecer puntos de vista integrales de la variación genómica humana o cómo difiere el ADN de las personas.
Estos conocimientos son vitales para comprender las contribuciones genéticas a ciertas enfermedades y para utilizar la secuencia del genoma como una parte rutinaria de la atención clínica en el futuro. Muchos grupos de investigación ya han comenzado a utilizar una versión preliminar de la secuencia completa del genoma humano para sus investigaciones.
