200 científicos de EEUU y Europa completan la secuencia genética de la mosca del vinagre

La mosca del vinagre es una mosca de aspecto normal que resulta ser el organismo complejo mejor conocido entre todos los existentes, uno de los llamados modelos animales. Ahora a la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster) le ha tocado el turno en el esfuerzo mundial de obtención de genomas completos y la secuencia casi total de su material genético ha sido descrita por 200 científicos de EEUU y Europa. Los biólogos consideran este logro como un hito porque en la mosca hay muchos genes prácticamente iguales a los humanos y ya se han identificado en ella 177 de los 289 genes asociados a enfermedades humanas.

Desde hace ya casi un siglo, los científicos han estudiado la mosca del vinagre, aprovechando lo rápidamente que se reproduce y lo barata que resulta de mantener en los laboratorios. Últimamente han producido moscas con ojos en las patas, o con dos pares de alas, mutantes espectaculares que representan avances en el conocimiento de la base genética del desarrollo porque significa descubrir qué genes se encargan de hacer las diversas funciones en el organismo.También estaba en marcha desde 1991 un esfuerzo conjunto de decenas de laboratorios para obtener la secuencia completa de su material genético. En 1998, el estadounidense Craig Venter, el nuevo zar de la genética, que acababa de fundar con una multinacional la empresa Celera Genetics, le hizo al director del Proyecto Drosophila, Gerald Rubin, de la Universidad de California en Berkeley, una oferta "difícil de rechazar", según sus propias palabras. Consistía en utilizar la gran capacidad informática de que disponía y su método rápido de secuenciar para completar, en menos de un año, la secuencia de la drosófila. Además, Celera se hacía cargo del coste total de este último tramo del proyecto, cuyo proceso informático duró sólo 11 días.

El fruto de esta colaboración se publica oficialmente hoy en la revista Science, aunque ya fue presentado informalmente en la reunión de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS), editora de la revista, el pasado mes de febrero en Washington. El artículo que recoge y hace un análisis inicial de la secuencia está firmado por 200 científicos de 34 centros de investigación de Estados Unidos y de Europa, incluidos investigadores españoles.

Incompleta

La secuencia es todavía incompleta y será pulida en los próximos meses con la colaboración de centenares de científicos. Los datos se han ido haciendo públicos a medida que se obtenían, como sucede con todos los que logran los equipos de organismos públicos de investigación. En este caso, Celera no ha actuado como está haciendo con su esfuerzo líder en la secuenciación del genoma humano, aunque espera obtener beneficios de la comparación de los genomas de la mosca y del hombre, como la identificación de genes homólogos en ambas especies.

La mosca del vinagre ha resultado tener, según el análisis informático, 13.600 genes (probablemente la cifra final será de más de 14.000 porque sólo se ha analizado parte del genoma- 120 de los 180 millones de pares de bases-), agrupados en cuatro cromosomas. Se supone que el genoma humano tiene cerca de 100.000 genes, agrupados en 46 crosomas. Además de con el genoma humano, el de la mosca del vinagre se está comparando con el de los otros dos organismos modelo complejos ya secuenciados -los otros genomas obtenidos son de microbios-, el gusano C. elegans, que es un nematodo, y la levadura S. cerervisiae. La mosca tiene menos genes que el gusano (que tiene 18.000) , a pesar de que es mucho más compleja, lo cual ha sido una sorpresa. El gusano tiene aproximadamente un millar de células y la drosófila diez veces más.

Sin embargo, los científicos comentan que la mayor sorpresa ha sido constatar que la mosca tiene sólo el doble de genes que la levadura. "La levadura es un hongo simple, de una sóla célula", dice Rubin, "sin embargo, las moscas sólo necesitan el doble de genes para construir un animal que pueda volar sin estrellarse contra las paredes, que tiene tejidos, nervios, músculos, memoria y otros comportamientos complejos como ritmos circadianos. El mensaje a recordar es que la superior complejidad en animales como las moscas y los seres humanos se produce sin necesidad de muchas partes nuevas".

Los científicos han comparado los genes de la drosófila con un conjunto de 289 genes humanos relacionados con enfermedades. Aproximadamente dos terceras partes de ellos están presentes en una forma u otra en la mosca, ha dicho el vicepresidente de Celera para los programas de genoma. Han encontrado, por ejemplo, genes relacionados con el cáncer y con la neurofibromatosis. También han identificado ciertas mutaciones de un gen en la mosca que hacen que el animal viva más de 100 días en lugar de los 60 a 80 que vive normalmente. En el ser humano existe un gen similar.

Antes de este programa internacional de secuenciación de la drosófila, los científicos conocían unos 4.000 genes de la mosca. La colaboración internacional ha sido clave pero también la enorme potencia técnica de Celera. Grupos como el español, por ejemplo, liderado por Juan Modolell (investigador del CSIC en el Centro de Biología Molecular), dispone de dos máquinas de secuenciar como las de los mejores laboratorios del mundo, pero Celera tiene 200 o más.

La secuenciación de un genoma exige un enorme poder de cómputo y los ordenadores de gran potencia son esenciales. Toda la tarea consiste en ir transcribiendo las letras químicas de fragmentos de ADN y luego hay que ordenarlos.