Introducción a los Proyectos Genoma

4. Genomas modelo

Enrique Iañez Pareja

Depto. de Microbiología e Instituto de Biotecnología

Universidad de Granada (España)

Como ya apuntábamos anteriormente, habría que hablar más bien de Proyectos Genoma (en plural), ya que en paralelo al estudio del genoma humano están en curso la caracterización y secuenciación de genomas de organismos modelo, cuya comparación entre sí y con el acervo genético humano tendrán dos notables efectos:

Acelerarán notablemente la obtención de importantes datos sobre la organización, función y evolución del ADN a lo largo de toda la escala filogenética. Se espera que la comparación de genomas completos de los tres grandes dominios de la vida (arqueas, bacterias y eucariotas) nos suministrará claves para comprender más de 3000 millones de años de evolución. La biología (que como decía Dobzhanski, no tiene sentido si no es a la luz de la evolución) profundizará aún más su interés filogenético.

Ayudarán a determinar la función de numerosos genes (incluyendo humanos). Habrá numerosas aplicaciones médicas.

Servirán para emprender nuevos enfoques dentro de la Biotecnología y la Biología industrial.

Hasta el momento se dispone de la secuencia completa de al menos un representante de cada uno de los tres grandes dominios de seres vivos, y están en marcha o en proyecto unos 30 proyectos. (Para los proyectos de bacterias, véase la web del TIGR).

Eubacterias. Las siguientes eubacterias están totalmente secuenciadas:

Bacteria

Tamaño genoma (Mb)

Sitio web

Mycoplasma genitalium 0.58 http://www.tigr.org/
Mycoplasma pneumoniae 0.82 http://www.zmbh.uni-heidelberg.de/M_pneumoniae/
Borrelia burgdorferi (+ plásmidos) 0.91 (+32) http://www.tigr.org/
Aquifex aeolicus 1.55  
Helicobacter pylori 1.67 http://www.tigr.org/
Haemophilus influenzae 1.83 http://www.tigr.org/
Synechocystis 3.57 http://www.kazusa.or.jp/cyano/cyano.html
Bacillus subtilis 4.21 http://www.pasteur.fr/Bio/SubtilList.html
Mycobacterium tuberculosis 4.4 http://www.sanger.ac.uk/
Escherichia coli 4.67 www.genetics.wisc.edu:80/

 

Arqueas (arqueobacterias): Los genomas concluidos son los de Methanococcus jannaschiii y Archaeoglobus fulgidus, ambos obtenidos por el TIGR, y el de M. thermoautotrophicum. Muy avanzados están los de dos arqueobacterias hipertermofílicas (Pyrobaculum aerophilum, Pyrococcus furiosus).

Arquea

Tamaño genoma (Mb)

Sitio web

Mehanococcus jannaschii 1.67 http://www.tigr.org/
M. thermoautotrophicum 1.75 http://www.genomecorp.com/htdocs/sequences/
Archaeoglobus fulgidus 2.18 http://www.tigr.org/

El TIGR de Craig Venter está secuenciando decenas de microorganismos tanto procariotas como eucariotas, muchos de ellos con importancia clínica o industrial (entre las eubacterias: Enterococcus feacalis, Legionella pneumophila, Mycobacterium tuberculosis, Neisseria meningitidis, Salmonella typhimurium, Vibrio cholerae, Deinococcus radiodurans, etc.). El creciente número de secuencias bacterianas facilitará muchos estudios básicos, y por lo que respecta a las patógenas, permitirá aclarar sus mecanismos de patogenicidad y virulencia, lo que podrá sugerir a su vez nuevos tratamientos.

Hacia el inicio del siglo XXI se estima que dispondremos de las secuencias de más de 100 microorganismos. Como siempre, el problema será cómo vamos a digerir esa información (y quién se va a beneficiar de ella, pero esta es otra historia que tratamos en otro sitio). Aparte de los tradicionales (pero renovados) métodos de biología in silico, siempre hay que volver al laboratorio a comprobar hipótesis experimentalmente y recabar nuevos datos. Para ello se están diseñando nuevas estrategias. Por ejemplo, la llamada GEMS (selección multiplex manilada genómicamente), que consiste en medir simultáneamente los efectos sobre la supervivencia de una serie de delecciones en fase en muchos genes, y bajo diferentes condiciones ambientales; de esta manera, se puede rastrear el patrón de pérdida o selección de mutantes concretos.

Eucariotas

bulletEn 1996 se terminó la secuencia de la levadura de panadería (Saccharomyces cerevisiae), y ahora se va a emprender el de otra levadura muy diferente (Schyzosaccharomyces pombe). El proyecto genoma de levadura, que ha costado unos 30 millones de dólares, ha sido un logro esencialmente europeo, con André Goffeau (Universidad Católica de Lovaina) como coordinador. Se evitó a toda costa la duplicación de esfuerzo, "repartiéndose" los cromosomas o regiones entre países y laboratorios. La Unión Europea secuenció el 55%, el Centro Sanger (UK), 17%, la Universidad Washington en St. Louis, 15%, Universidad de Stanford, 7%, Universidad McGill (Canadá), el 4%, y un laboratorio japonés (RIKEN), el 2%.
bulletEl genoma del nematodo Caenorhabditis elegans se terminará de secuenciar en 1998, con una intervención esencial del Centro Sanger.
bulletEl de la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster) está muy avanzado
bulletDentro de los mamíferos está en curso igualmente la cartografía y secuenciación del genoma del ratón.
bulletY no hay que olvidar que la biología Vegetal está muy interesada a su vez en descifrar los genomas de especies modelo tanto monocotiledóneas (arroz, maíz) como dicotiledóneas (de estas últimas, el modelo más avanzado es el de Arabidopsis thaliana).

Ir al siguiente apartado: 5. Diversidad del genoma humano ]

[VOLVER AL ÍNDICE DE ESTE ARTÍCULO]

Ó 1997 ENRIQUE IAÑEZ PAREJA. Permitida la reproducción con fines educativos.