Expresión genética diferencial: definición y ejemplos

Expresión genética diferencial

Al crecer, ¿alguien te dijo alguna vez que puedes ser lo que quisieras ser? Es algo muy inspirador de escuchar. Y resulta que la capacidad de convertirse en casi cualquier cosa está codificada en nuestro ADN. Por supuesto, estamos hablando de la capacidad de una célula para convertirse en parte de un riñón o un hígado, no en un astronauta o una bailarina. Pero la idea es la misma.

Verá, cuando las células se dividen, la nueva célula resultante tiene un propósito, una función. Y la célula llega a esa función a través de la expresión genética diferencial , la activación de diferentes genes dentro de una célula que definen su propósito. ¿Es esta una célula de la piel? ¿Una célula muscular? ¿Una célula cerebral?

El proceso de expresión génica diferencial es cómo las células crecen y determinan exactamente lo que van a ser.

Las células y el genoma

Retrocedamos un poco y hablemos de las células mismas. Este de la izquierda es un glóbulo rojo. Y aquí a la derecha, esta es una célula cerebral. Se ven diferentes y tienen diferentes funciones porque cada uno se basa en un conjunto diferente de genes activos que lo definen. Pero si nos acercamos hasta el nivel molecular, bueno, estas dos células se ven exactamente idénticas, y lo son.

Verá, dentro del núcleo de la célula hay más que solo esos pocos genes que definen esta célula individual. De hecho, este núcleo contiene un genoma completo , la secuencia de ADN completa de ese individuo. Esto es cierto para cada una de las células somáticas del cuerpo, que son básicamente todas las células excepto los espermatozoides o los óvulos.

Ya sea que estemos comparando una célula cerebral humana o una célula renal o una célula muscular o una célula de la uña del pie, codificada en el núcleo está toda la secuencia de ADN. Aquí es donde entra en juego la expresión diferencial de genes. Prácticamente cada célula de su cuerpo contiene los genes de la proteína hemoglobina. Entonces, ¿por qué solo los glóbulos rojos son capaces de producirlo? La hemoglobina solo proviene de los glóbulos rojos y eso se debe a que durante el proceso de expresión genética diferencial esos genes se activaron, definiendo este tipo de célula. Los genes para producir hemoglobina no se activan en una célula cerebral o muscular, solo en los glóbulos rojos.

Este proceso es la forma en que todas las diferentes células de su cuerpo definen su propósito. La teoría de la expresión diferencial de genes se propuso por primera vez en la década de 1960 y desde entonces se ha convertido en el estándar aceptado basado en tres puntos principales.

Primero, cada célula contiene el genoma completo, lo que significa que la diferencia entre las células no se debe a los genes presentes dentro del núcleo, sino a la expresión de esos genes.

En segundo lugar, solo un pequeño porcentaje del genoma se expresa en cada célula.

Y el tercer argumento de la teoría de la expresión diferencial de genes es que los genes no utilizados dentro de una célula no se destruyen.

Los genes que producen la hemoglobina todavía existen en las células del cerebro, incluso si no se expresan. Solo están siendo almacenados, por si acaso. Entonces, una célula recién nacida realmente puede ser potencialmente cualquier cosa cuando crezca. Es solo cuestión de expresar los genes correctos.

La aplicación práctica

Bien, ahora que sabemos que las células contienen el genoma completo y solo expresan ciertos genes para definir su función, ¿y qué? ¿Cómo utilizamos ésta información? Bueno, el significado real de esta teoría es que, técnicamente, cualquier célula que los científicos necesiten crear puede provenir de cualquier célula existente. Se demostró que esto era posible en 1996 cuando los investigadores escoceses hicieron algo que, en ese momento, era inimaginable. Clonaron una oveja. Sí, eso es lo que dije. Clonaron una oveja. Muñequitafue el primer animal en ser clonado utilizando una célula somática adulta. Los investigadores utilizaron una célula de la ubre de una oveja adulta y la colocaron en un óvulo fertilizado del huésped con el núcleo y, por lo tanto, se eliminó toda la información genética. Debido a que la célula de la ubre contenía el genoma completo de esta oveja, el óvulo pudo traducir esos datos y, a través de la expresión genética diferencial, crear todas las células necesarias para una oveja bebé en pleno funcionamiento, Dolly.

La existencia de Dolly fue una prueba, no solo de que el genoma completo de un individuo está dentro de cada célula, sino que las células pueden extraer esta información expresando todas las combinaciones de genes necesarias para crear una criatura viva funcional. En el futuro, este tipo de investigación podría conducir a la capacidad de hacer crecer artificialmente órganos, piel u otras partes del cuerpo que las personas necesitan.

Resumen de la lección

Dentro de cada célula somática , las que no se utilizan para la reproducción, se encuentra el ADN. Durante mucho tiempo, la gente asumió que solo los genes utilizados por la célula estaban dentro de ella. Pero ahora sabemos que cada célula somática contiene en realidad el genoma completo , la secuencia de ADN completa de ese individuo. Entonces, si todas las células tienen el mismo ADN idéntico, ¿por qué son diferentes?

Mediante el proceso de expresión génica diferencial , la activación de diferentes genes dentro de una célula que definen su propósito, cada célula expresa solo aquellos genes que necesita. Sin embargo, los genes adicionales no se destruyen, sino que continúan almacenados dentro del núcleo de la célula. Esto tiene varias aplicaciones posibles, particularmente para la medicina, y podría conducir a la capacidad de desarrollar órganos o tejidos artificialmente. Esto se demostró en 1996 con la clonación de la oveja Dolly , el primer animal que se clonó a partir de una célula somática adulta. A partir de una célula, se expresaron todas las células necesarias para crear una oveja viva, lo que demuestra la viabilidad de esta teoría. Solo teníamos que creer que estas células podrían convertirse en cualquier cosa.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador