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que el número de proteínas existentes en la especie humana es considerablemente superior, lo que puede deberse a que en los genes humanos se produce un splicing alternativo más extenso que en otros organismos, con unas estimaciones de al menos tres ARNm diferentes por gen, aunque en algunos casos el número puede ser considerablemente mayor. Este hecho, junto a las diferentes modificaciones postraducciona- les que pueden sufrir las cadenas polipeptídicas, determina que el número total de proteínas diferentes existente en los seres humanos pueda superar las 100 000. Otro aspecto llamativo del genoma humano es que el por- centaje de ADN codificante de proteína sea inferior al 2% del ADN total. Aunque desde finales de la década de los setenta se conocía la estructura discontinua de los genes eucarióti- cos, en donde los intrones ocupan un espacio mucho mayor que los exones (véase el Cap. 18), no parecía lógico esperar un porcentaje tan bajo de ADN codificante. El ADN trans- crito se considera que supone el 28% del total, mientras que el restante 72% sería ADN no transcrito, del que más de la mitad correspondería a ADN repetitivo (52% del genoma). Tanto al ADN no codificante, localizado en regiones intergé- nicas, como al ADN intragénico que corresponde a intrones, se le ha denominado durante mucho tiempo ADN basura, debido a su nulo protagonismo en la célula, pero hay razones para sospechar que parte de este ADN puede desempeñar funciones reguladoras importantes. Así, por ejemplo, se pien- sa que algunos miembros de la familia de secuencias repeti- tivas Alu (que ocupan alrededor del 10% del genoma), con- centradas en la proximidad de los genes y que han sido retenidas en el genoma humano a lo largo de la evolución, pudieran tener alguna funcionalidad. También se han encon- trado gran número de secuencias relacionadas con retro- transposones, segmentos de ADN que parecen no tener nin- guna función excepto la de copiarse y pasar de unas posiciones del genoma o otras. El descubrimiento en los últi- mos años, en muchos organismos eucarióticos, incluido el ser humano, de la presencia de un gran número de tipos dife- rentes de ARN con funciones reguladoras, como los micro ARN o los ARN interferentes pequeños, generados a partir de secuencias de ADN consideradas anteriormente como no codificantes, sugiere que quizá se ha menospreciado la rele- vancia de ese ADN basura, y que tal vez dentro de ese ADN se encuentre la denominada por algunos autores como «cara oculta del genoma». Aunque la observación microscópica del cariotipo huma- no indicaba que había variaciones significativas en la estruc- tura de los diferentes cromosomas, la secuenciación del genoma ha venido a poner claramente de manifiesto que existe un reparto desigual de los genes entre los diferentes cromosomas. Así, mientras que la densidad promedio teóri- ca estaría alrededor de 10 genes por Mb, el cromosoma 19 está repleto de genes (23 genes/Mb) mientras que el cromo- soma 13 es poco denso (5 genes/Mb). En cualquier caso, la densidad génica está muy por debajo de la de los organismos procarióticos, donde son normales densidades próximas a los 1000 genes/Mb. Las denominadas islas CG son también más abundantes en las zonas ricas en genes, lo que refuerza la posibilidad de que actúen como elementos reguladores de los mismos. Por último, cabe resaltar que la secuencia conocida del genoma humano es la secuencia promedio obtenida a partir de las muestras de los donantes del ADN. Indudablemente, aunque esta secuencia es representativa de la especie huma- na, no existe una secuencia única para el genoma de todos los seres humanos, y cada individuo, a excepción de los gemelos univitelinos, tiene su propia secuencia personal irrepetible. De hecho, desde antes de la publicación del borrador del genoma humano ya se conocían polimorfismos entre indivi- duos, que afectaban, tanto a secuencias codificantes, como a no codificantes (en especial, minisatélites y microsatélites). Un aspecto pendiente del Proyecto Genoma Humano es determinar la proporción de polimorfismos y su influencia en la funcionalidad del genoma. Uno de los polimorfismos más abundantes afecta a los denominados polimorfismos de un nucleótido único (SNP). Los datos preliminares indican que la frecuencia de SNP puede estar próxima a uno por cada kilobase. Desde el punto de vista de la Medicina, el interés se centra en aquellos polimorfismos que están relacionados con la existencia de enfermedades genéticas. 24.5 GENÓMICA COMPARATIVA La secuenciación de los genomas proporciona una herra- mienta importante para el estudio de las relaciones evolutivas entre los diferentes organismos, más allá de su mera relación fenotípica (morfológica o bioquímica). La comparación, por medio de sistemas informáticos, de las secuencias de dos especies diferentes puede dar una indicación fehaciente de las analogías y diferencias, a nivel de secuencias de ADN, lo que suministra una importante información acerca de la dis- tancia evolutiva entre las mismas. Esta aproximación ha per- mitido constatar que los organismos procarióticos están for- mados por dos grupos diferentes, que divergieron al principio de la formación de la vida en nuestro planeta: las bacterias (o eubacterias) y las arqueas (arqueobacterias), por lo que los seres vivos han quedado divididos en tres grandes dominios: bacterias, arqueas y eucariotas. La comparación de secuencias de organismos pertene- cientes a los diferentes dominios permite estimar qué genes comparten y que, por tanto, han tenido que estar en ellos desde tiempos ancestrales y cuáles son específicos de una 422 | Genoma, patología molecular y terapia génica 24 Capitulo 24 8/4/05 11:46 Página 422 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE II: BIOLOGÍA Y PATOLOGÍA MOLECULAR SECCIÓN V GENOMA, PATOLOGÍA MOLECULAR Y TERAPIA GÉNICA 24 PROYECTO GENOMA HUMANO Y GENÓMICA 24.5 GENÓMICA COMPARATIVA
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