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Un biólogo evolutivo de la Universidad de Houston ha publicado nuevos cálculos que indican que no más del 25% del genoma humano es funcional.
Eso está en marcado contraste con las sugerencias de los científicos vinculados al proyecto ENCODE de que el 80% del genoma es funcional.
En trabajos publicados en Genome Biology and Evolution , Dan Graur informa que la porción funcional del genoma humano probablemente cae entre el 10 y 15 por ciento, con un límite superior de 25%. El resto es el llamado ADN basura, o ADN inútil aunque inofensivo.
Graur, John y Rebecca Moores, Profesor de Biología y Bioquímica en Houston, tomaron un enfoque aparentamente simple para determinar cuánto del genoma es funcional, utilizando la tasa de mutación deletérea - es decir, la tasa a la que se producen mutaciones perjudiciales - y la tasa de fertilidad de reemplazo.
El tamaño del genoma y la tasa de mutaciones deletéreas en partes funcionales del genoma se han determinado previamente, y los datos históricos documentan los niveles de población humana. Con esa información, Graur desarrolló un modelo para calcular la disminución del éxito reproductivo inducida por mutaciones dañinas, conocida como "carga mutacional", en relación con la porción del genoma que es funcional.
La porción funcional del genoma se describe como aquella que tiene una función de efecto seleccionado, es decir, una función que surgió a través del mismo y se mantiene por selección natural. Los genes que codifican proteínas, los genes que especifican ARN y los receptores de ADN son ejemplos de funciones de efectos seleccionados. En su modelo, sólo partes funcionales del genoma pueden ser dañadas por mutaciones deletéreas; Las mutaciones en porciones no funcionales son neutras puesto que las partes sin función no pueden ser dañadas ni mejoradas.
Debido a mutaciones deletéreas, cada pareja en cada generación debe producir un poco más de niños que dos para mantener un tamaño de población constante. En los últimos 200 mil años, las tasas de fecundidad en el nivel de reemplazo oscilaron entre 2,1 y 3,0 niños por pareja, dijo, señalando que la población mundial permaneció notablemente estable hasta principios del siglo XIX, cuando la mortalidad disminuida en los recién nacidos dio como resultado tasas de fertilidad superiores a los niveles de reemplazo.
Si el 80% del genoma fuera funcional, se requerirían altos índices de natalidad de manera poco realista para sostener a la población, incluso si la tasa de mutación deletérea se encontraba en el extremo inferior de las estimaciones.
"Para que el 80% del genoma humano sea funcional, cada pareja en el mundo tendría que engendrar en promedio 15 niños y todos menos dos tendrían que morir o fallar en reproducirse", escribió. "Si utilizamos el límite superior para la tasa de mutación deletérea (2 x 10?8) mutaciones por nucleótido por generación), entonces ... el número de hijos que cada pareja tendría que tener para mantener un tamaño de población constante sería superior al número de estrellas en el universo visible por diez órdenes de magnitud".
En 2012, la Enciclopedia de Elementos de ADN (ENCODE) anunció que el 80 por ciento del genoma tenía una función bioquímica. Graur dijo que este nuevo estudio no sólo cuestiona estas afirmaciones, sino que cabe esperar que ayude a reorientar la ciencia de la genómica humana.
"Necesitamos conocer la fracción funcional del genoma humano para enfocar la investigación biomédica en las partes que se pueden usar para prevenir y curar enfermedades", dijo. "No hay necesidad de secuenciar todo bajo el Sol. Sólo necesitamos secuenciar las secciones que sabemos que son funcionales".
jpe
