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El pasado 15 de febrero se cumplieron 20 años de la publicación del primer borrador del genoma humano. En esta carrera por descifrar la secuencia de nuestro ADN, lo que los científicos denominamos secuenciar, trabajaron dos grandes consorcios; uno público y otro privado. El consorcio privado estaba liderado por Craig Venter, cabeza visible de la empresa Celera Genomics. El consorcio público estaba liderado por Francis Collins, en el cual unieron esfuerzos el National Institute of Health (NIH), el Instituto Sanger y otros grandes centros de investigación repartidos por todo el mundo. Finalmente, el consorcio privado publico su borrador en Science, mientras Nature fue la revista que mostró los resultados del consorcio privado (figura 1).

Este hito, que vio la luz ese mes de febrero, no surgió de la noche a la mañana. Desde que en la década de los 70 se comenzaran a secuenciar los primeros fragmentos de ácidos nucleicos, como los primeros 510 nucleótidos del gen de la proteína de la cápside del bacteriófago MS2 (virus de ARN), realizado por Walter Fiers [1], el esfuerzo de los científicos se centró en mejorar este tipo de técnicas. Con esta base, en 1975 Fred Sanger y A.R Coulson desarrollaron su método de secuenciación, el cual se basaba en copiar nucleótido a nucleótido, una cadena de ADN complementaria a partir una hebra de cadena simple, utilizando didesoxinucleótidos trifosfato como punto de parada. El resultado de esta reacción se podía visualizar en una electroforesis, a partir de la cual se dilucidaba la secuencia en estudio. Utilizando esta técnica, en 1977 Sanger pudo conocer las 5358 pares de bases (pb) que forman el genoma del bacteriófago Phi-X174 [2]. Durante esos mismos años, Allan M. Maxam y Walter Gilbert desarrollaron también un nuevo método, la secuenciación química [3], que acabó finalmente en desuso frente al método de Sanger.

Estos métodos de secuenciación, que comenzaron de forma muy rudimentaria, fueron haciéndose más eficientes y automáticos, por lo que en pocos años ya se conocía la secuencia del genoma de algunos organismos menos complejos. Por lo que, ¿por qué no aventurarse a secuenciar nuestro propio genoma? Y así fue, en 1990 nació el Proyecto Genoma Humano, con el objetivo de aunar esfuerzos para llegar a un objetivo común, conocer la secuencia de nuestro ADN.

Once años más tarde, y con mucho esfuerzo e inversión, los primeros dos borradores del genoma humano vieron la luz con un gran éxito. Se había cubierto el 85% del genoma, conteniendo aún zonas oscuras que no había sido posible secuenciar. Un arduo trabajo y el surgimiento de las nuevas técnicas de secuenciación, las NGS (Next Generation Sequencing), han conseguido minimizar estos puntos negros. Estas nuevas técnicas robotizadas secuencian un genoma humano en menos de 48 horas. Lo que antes suponía años de trabajo, hoy podemos realizarlo en pocos días.

Y gracias a esta información conocemos que nuestro genoma tiene una longitud de unos 3.200 millones de pares de bases, que está compuesto por unos 21.000 genes que dan lugar a proteínas, cifra no muy diferentes a la de otros animales. También hemos descubierto que la mayor parte de nuestro ADN no tiene información para formar proteínas, era el mal llamado ADN basura, del cual hoy sabemos su importancia a nivel de regulación, ¡no es tan basura como se pensaba! Además, esta fiebre de la secuenciación, aupada por la minimización de tiempo y costes, han permitido conocer el genoma de miles humanos de distintas localizaciones del globo, y ¿sabéis qué?… que somos un 99,9 % idénticos entre nosotros a nivel genético, aunque el aspecto físico parezca indicar otra cosa; es decir, debemos ir desechando hablar de razas humanas para comenzar a hablar de poblaciones.

Conocer la secuencia de nuestro genoma es importante, contiene las instrucciones que determina nuestra vida. Sin embargo, esas instrucciones hay que ponerlas en marcha, por lo que entender los fenómenos de regulación que se producen a nivel celular se hace imprescindible. No solo hay que conocer el abecedario, hay que saber leerlo y entenderlo. Tenemos mucho trabajo aún por hacer.

Referencias:

[1] Min Jou W, Haegeman G, Ysebaert M, Fiers W. 1972. Nucleotide sequence of the gene coding for the bacteriophage MS2 coat protein. Nature 237:82-88.

[2] Sanger, F., Air, G., Barrell, B. et al. 1977. Nucleotide sequence of bacteriophage φX174 DNA. Nature 265, 687–695. https://doi.org/10.1038/265687a0

[3] Maxam AM, Gilbert W. 1977. A new method for sequencing DNA. Proc Natl Acad Sci USA; 74:560–4.