Descifrado el genoma de la rata, más próximo al humano que el del ratón

Un consorcio internacional formado por científicos de 30 centros de investigación ha completado el análisis del 90% del genoma de la rata (Ratus norvegicus), el tercer mamífero en que se descifra el material genético tras el ser humano y el ratón. El análisis, al que han contribuido científicos españoles de las universidades de Oviedo y Pompeu Fabra, abre las puertas a un mejor conocimiento de uno de los modelos animales preferidos por la investigación biomédica y por los laboratorios farmacéuticos, a la vez que permite profundizar en el estudio de la evolución de los mamíferos. Los resultados se publican hoy en Nature.

El análisis muestra que el genoma humano está mucho más próximo al de la rata que al del ratón. La comparación de las tres secuencias, las únicas completas hasta ahora en lo que se refiere a mamíferos, revela que el 90% de los genes de la rata tiene una correspondencia, más o menos evidente, con los humanos, una cifra significativamente mayor que el 80% descrito entre el genoma del ratón y el humano. Asimismo, predice la existencia de un genoma compuesto por 2.750 millones de pares de bases, algo más pequeño que el humano (2.900 millones), pero mayor que la del ratón (2.600 millones). Pese a ello, el número total de genes para las tres especies se estima que podría ser muy similar, entre 25.000 y 30.000, pese a la distancia evolutiva que separa a ambos roedores de los humanos.

La distancia evolutiva no es óbice, sin embargo, para que la mayor parte de los genes humanos conocidos que están asociados a enfermedades tengan su equivalente en el genoma de la rata, y que un alto porcentaje, cercano al 40%, esté conservado en el código genético de las tres especies.

Entre los genes que claramente marcan distancias con el ratón, el artículo publicado en Nature destaca distintas familias asociadas al sistema inmunológico, al sentido del olfato, la producción de feromonas, mecanismos de proteólisis y sensibilidad a sustancias tóxicas. El uso de la rata como modelo científico cuenta con cerca de 200 años de historia, lo que le ha convertido en el animal preferido para el estudio de enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativas, psiquiátricas y de comportamiento, metabólicas o distintas formas de cáncer, además de para evaluar su respuesta a fármacos. Su tamaño, sin embargo, así como un tiempo de gestación superior, han desplazado en los últimos años su popularidad científica frente al ratón, mucho más manejable como modelo genético.

Contribución española

La secuenciación del genoma de la rata se ha desarrollado a través de un consorcio liderado por el Centro de Secuenciación del Genoma Humano (del Baylor College of Medicine), el Instituto Nacional de Corazón, Pulmón y Sangre, y el Instituto Nacional para la Investigación del Genoma Humano, todos ellos estadounidenses. A estos tres grandes centros hay que sumar colaboraciones de otros 30 repartidos entre todo el mundo, entre los que destacan el Grupo de Investigación en Informática Biomédica (GRIB) de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona y el grupo dirigido por Carlos López-Otín, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular, en la Universidad de Oviedo.

La aportación del GRIB, liderada por Roderic Guigó, ha consistido en el uso de dos programas bioinformáticos destinados a predecir el número de genes. El primero de los programas, Geneid, es un predictor puro que empezó a desarrollarse hace ya más de 10 años y se basa en la detección de repeticiones estadísticas que revelan la presencia de un gen. El segundo, denominado SGP, permite profundizar en el número total de genes a partir de la comparación de distintas secuencias.

López-Otín ha llegado a participar en el genoma de la rata por su labor de investigación en los mecanismos de progresión tumoral mediados por proteasas en humanos. Tras identificar 60 nuevos genes humanos relacionados con estos sistemas, de los 800 conocidos, ha utilizado este conocimiento para encontrar genes análogos de todos los conocidos en el genoma de la rata.

Los resultados, señaló ayer, indican que la rata se caracteriza por una mayor complejidad que el ser humano en lo que se refiere a las funciones reproductora y del sistema inmune. Los humanos han inactivado selectivamente a lo largo de la evolución algunos de estos sistemas mientras que las ratas han amplificado otros.