Genetica Repetitiva

El ADN Repetitivo
Como hemos visto al principio de este Capítulo, hasta un 50% del Genoma Humano está constituido por ADN repetitivo, antiguamente conocido como "ADN basura". Por su importancia, a continuación estudiamos con mayor detalle su composición y los distintos tipos de secuencias que lo forman. Ya se ha mencionado que podemos encontrar ADN repetitivo tanto en el ADN codificante (en losgenes y secuencias relacionadas) como en el ADN no-codificante, pero la mayor parte se encuentra en el ADN no-codificante. Quizás el único ejemplo de ADN repetitivo codificante que merece la pena reseñar es el correspondiente al ADN ribosomal, que se concentra en los brazos cortos de los cromosomas acrocéntricos (13, 14, 15, 21 y 22) y está formado por tres genes que dan lugar a los tres ARNribosomales de 5,8S, de 18S y de 28S. Los tres genes están juntos formando un bloque que mide unas 13 kilobases. Estos bloques se encuentran repetidos unas 50 veces, separados entre sí por un espaciador intergénico que mide unas 30 kilobases. En conjunto, el ADN ribosomal ocupa un tamaño de unas 2 Megabases.
En el ADN no-codificante, tanto intragénico (es decir, intrones y otras regionesno-codificantes relacionadas con genes) como extragénico, podemos encontrar diversos tipos de elementos repetidos. En general, se trata de una secuencia de ADN que se repite en el genoma cientos o miles de veces. Estas repeticiones pueden encontrarse en tándem (es decir, seguidas una detrás de otra) o dispersas.
El ADN repetido en tandem se divide en varios grupos según el tamaño total que origina larepetición:
El genoma humano contiene en total unas 250 Mb de ADN satélite (llamado así porque al separar el ADN genómico en gradientes de densidad aparece como 3 bandas "satélites" de la banda principal). El ADN satélite está formado por la repetición de una secuencia de ADN miles de veces en tandem, es decir unas copias pegadas a otras. Esto da lugar a regiones repetidas con tamaños que van desde 100 kbhasta varias megabases. Por ejemplo, el ADN Satélite 1 es una secuencia de 42 nucleótidos, mientras que en el Satélite 2 la secuencia repetida es (ATTCCATTCG) y en el Satélite 3 se repite el pentámero (ATTCC). Un tipo de ADN satélite muy importante es el ADN alfoide ó Satélite alfa, en el que la secuencia repetida tiene un tamaño de 171 nucleótidos, y que forma parte del ADN de los centrómeros delos cromosomas humanos. Otros tipos de ADN satélite son el Satélite beta (repetición de 68 nucleótidos) y el Satélite gamma (repetición de 220 nucleótidos), que también se encuentran en la cromatina centromérica de varios cromosomas.
El ADN de tipo Minisatélite está formado por secuencias de 6 - 25 nucleótidos que se repiten en tándem hasta dar un tamaño total entre 100 nucleótidos y 20 kb. Unejemplo de ADN Minisatélite es la repetición que forma los telómeros de los cromosomas humanos, en los que el hexanucleótido (TTAGGG) se repite miles de veces en tándem dando lugar a bloques de 5 - 20 kb de tamaño. Algunas repeticiones de este tipo son polimórficas, y dan lugar a los marcadores de tipo VNTR que hemos mencionado en un apartado anterior.
El ADN de tipo Microsatélite está formado porsecuencias de 2, 3 ó 4 nucleótidos que se repiten hasta dar bloques con un tamaño total habitualmente no superior a 150 nucleótidos. Hay repeticiones de este tipo por todo el genoma humano, y muchas de ellas son muy útiles como marcadores genéticos porque el número de repeticiones varía entre individuos. Ejemplos de ADN microsatélite son los dinucleótidos (CA), ó las repeticiones de trinucleótidos(CAG).
El ADN repetido disperso está formado por secuencias que se repiten miles de veces en el genoma humano, pero no en tándem sino de manera dispersa. Este tipo de repeticiones constituyen un 45% de todo el genoma humano, y se clasifican en función del tamaño de la unidad repetida:
Los SINE (Short Interspersed Nuclear Elements, elementos nucleares dispersos cortos) suponen un 13% del genoma...