La Secuencia Del Genoma Humano
Páginas: 11 (2562 palabras)
Publicado: 10 de octubre de 2011
La secuenciación del genoma humano
Claudio Gutiérrez
En busca de nuestros genes
El Proyecto del Genoma Humano (HGP en inglés) es un consorcio académico internacional con el objetivo de mapear y caracterizar los cromosomas humanos, para determinar en la enorme longitud de su ADN aquellas relativamente pocas secuencias en que consisten las instrucciones genéticas de nuestra especie. Ellosupone el inmenso trabajo de poner en orden tres mil millones de pares de bases (las “letras” del lenguaje genético), una pequeña minoría de las cuales solamente conforman nuestros genes. Tan importante tarea dio inicio en el año 1990. El consorcio incluye científicos de veinte instituciones localizadas en Francia, Alemania, Japón, China, Gran Bretaña y los Estados Unidos. El proyecto busca ofreceracceso a todos los científicos del mundo a ese importante conocimiento sin costo ni restricciones. Debe desarrollarse en dos etapas:
Obtención de un “borrador de trabajo”.
Determinación de una “secuencia terminada” de alta calidad.
Mucho más tarde se une competitivamente al esfuerzo la empresa comercial Celera Genomics. Sus grandes recursos le permiten terminar el borrador de trabajo en 18meses, una semana antes que el HGP, quien logra lo mismo en el término previsto de diez años. Las noticias de ambos acontecimientos son anunciadas casi simultáneamente, el 15 de febrero de 2001 en Nature por HGP y al día siguiente en Science por Celera. Los dos borradores difieren algo, en alelos(a) polimórficos, a causa de que las muestras de ADN donadas anónimamente provienen de personas dediversas etnias.
Los métodos de la búsqueda
La técnica básica para secuenciar el genoma consiste en la creación y utilización de una biblioteca BAC (Bacterial Artificial Chromosome), población de bacterias cuyo único cromosoma circular ha sido modificado genéticamente de modo que contenga un trozo de tamaño considerable de ADN extraño, en este caso el humano. La idea es amplificarlo mediante elpropio mecanismo reproductivo de la bacteria, la cual al replicar su cromosoma artificial amplificará indefinidamente el ADN requerido para las operaciones deseadas. Si se seleccionan los fragmentos de ADN con vistas a tener un mínimo de traslapo entre ellos, se necesitarán unos veinte mil diferentes clones BAC para contener los tres mil millones de pares de bases del genoma humano. Cada clon semantiene identificado para saber de qué sección de un cromosoma, y de cuál cromosoma en particular, procede exactamente. Para secuenciarlo, el clon BAC se corta en fragmentos de unos dos mil pares de bases. Cada uno de estos trozos es sometido a una reacción preparatoria cuyo producto se carga en una máquina químico-electrónica llamada secuenciador. El secuenciador produce una representación desecuencia de entre 500 y 800 "letras" por cada operación. Un proceso informático encuentra y ensambla las secuencias contiguas entre sí –con base en sus traslapos– hasta representar la secuencia completa de cada BAC. El ensamblaje de la representación del cromosoma es trivial, dada la información disponible sobre el origen en el genoma humano de cada uno de los tomos de la biblioteca BAC.
Estasmismas técnicas son usadas tanto por el proyecto académico como por el comercial. En lo que difieren es en su empleo estratégico. El proyecto académico utiliza una estrategia “de arriba para abajo”, según la cual fragmentos considerablemente largos, de posición en el cromosoma claramente conocida, se dividen en trozos más pequeños para ser secuenciados y después reensamblados. Celera, por su parte,emplea una estrategia “de abajo para arriba”, despedazando el genoma total de una vez en fragmentos pequeños que son inmediatamente secuenciados y ensamblados. La ventaja del primer enfoque es que se conoce con certeza la localización global de cada subsecuencia, con el inconveniente de que requiere la previa construcción de un mapa de los fragmentos más largos. El método “de abajo para arriba”...
Claudio Gutiérrez
En busca de nuestros genes
El Proyecto del Genoma Humano (HGP en inglés) es un consorcio académico internacional con el objetivo de mapear y caracterizar los cromosomas humanos, para determinar en la enorme longitud de su ADN aquellas relativamente pocas secuencias en que consisten las instrucciones genéticas de nuestra especie. Ellosupone el inmenso trabajo de poner en orden tres mil millones de pares de bases (las “letras” del lenguaje genético), una pequeña minoría de las cuales solamente conforman nuestros genes. Tan importante tarea dio inicio en el año 1990. El consorcio incluye científicos de veinte instituciones localizadas en Francia, Alemania, Japón, China, Gran Bretaña y los Estados Unidos. El proyecto busca ofreceracceso a todos los científicos del mundo a ese importante conocimiento sin costo ni restricciones. Debe desarrollarse en dos etapas:
Obtención de un “borrador de trabajo”.
Determinación de una “secuencia terminada” de alta calidad.
Mucho más tarde se une competitivamente al esfuerzo la empresa comercial Celera Genomics. Sus grandes recursos le permiten terminar el borrador de trabajo en 18meses, una semana antes que el HGP, quien logra lo mismo en el término previsto de diez años. Las noticias de ambos acontecimientos son anunciadas casi simultáneamente, el 15 de febrero de 2001 en Nature por HGP y al día siguiente en Science por Celera. Los dos borradores difieren algo, en alelos(a) polimórficos, a causa de que las muestras de ADN donadas anónimamente provienen de personas dediversas etnias.
Los métodos de la búsqueda
La técnica básica para secuenciar el genoma consiste en la creación y utilización de una biblioteca BAC (Bacterial Artificial Chromosome), población de bacterias cuyo único cromosoma circular ha sido modificado genéticamente de modo que contenga un trozo de tamaño considerable de ADN extraño, en este caso el humano. La idea es amplificarlo mediante elpropio mecanismo reproductivo de la bacteria, la cual al replicar su cromosoma artificial amplificará indefinidamente el ADN requerido para las operaciones deseadas. Si se seleccionan los fragmentos de ADN con vistas a tener un mínimo de traslapo entre ellos, se necesitarán unos veinte mil diferentes clones BAC para contener los tres mil millones de pares de bases del genoma humano. Cada clon semantiene identificado para saber de qué sección de un cromosoma, y de cuál cromosoma en particular, procede exactamente. Para secuenciarlo, el clon BAC se corta en fragmentos de unos dos mil pares de bases. Cada uno de estos trozos es sometido a una reacción preparatoria cuyo producto se carga en una máquina químico-electrónica llamada secuenciador. El secuenciador produce una representación desecuencia de entre 500 y 800 "letras" por cada operación. Un proceso informático encuentra y ensambla las secuencias contiguas entre sí –con base en sus traslapos– hasta representar la secuencia completa de cada BAC. El ensamblaje de la representación del cromosoma es trivial, dada la información disponible sobre el origen en el genoma humano de cada uno de los tomos de la biblioteca BAC.
Estasmismas técnicas son usadas tanto por el proyecto académico como por el comercial. En lo que difieren es en su empleo estratégico. El proyecto académico utiliza una estrategia “de arriba para abajo”, según la cual fragmentos considerablemente largos, de posición en el cromosoma claramente conocida, se dividen en trozos más pequeños para ser secuenciados y después reensamblados. Celera, por su parte,emplea una estrategia “de abajo para arriba”, despedazando el genoma total de una vez en fragmentos pequeños que son inmediatamente secuenciados y ensamblados. La ventaja del primer enfoque es que se conoce con certeza la localización global de cada subsecuencia, con el inconveniente de que requiere la previa construcción de un mapa de los fragmentos más largos. El método “de abajo para arriba”...
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