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Grupo internacional de científicos avanzó en la comprensión del cromosoma Y humano

Un consorcio internacional de científicos ha rellenado las lagunas que quedaban en más de la mitad de la secuencia de ADN del cromosoma sexual masculino, con implicaciones para la fertilidad y la salud.

  • El cromosoma Y humano es diminuto en comparación con su homólogo el cromosoma X, resultado de la pérdida constante de genes del Y a lo largo de la historia evolutiva. Los investigadores han dado con la clave para descifrarlo. Foto: EL COLOMBIANO
    El cromosoma Y humano es diminuto en comparación con su homólogo el cromosoma X, resultado de la pérdida constante de genes del Y a lo largo de la historia evolutiva. Los investigadores han dado con la clave para descifrarlo. Foto: EL COLOMBIANO
24 de agosto de 2023
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El ensamblaje y análisis del cromosoma Y humano, vinculado al sexo masculino y el último que faltaba por secuenciar por completo de los 24 que tenemos, se presentó en la revista Nature.

Uno de los estudios está dirigido por el Consorcio Telómero a Telómero (T2T, financiado por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de los NIH de EE UU). Los autores presentan la nueva secuencia, que rellena lagunas en más del 50 % del cromosoma Y de referencia utilizado hasta ahora. Este avance revela importantes características genómicas, con implicaciones para la fertilidad, como los factores que intervienen en la producción de esperma, y en enfermedades como el cáncer.

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La muestra la ha aportado “un único individuo, al que nos dirigimos con el id HG002, que generosamente dio su consentimiento para las investigaciones”, explica a SINC una de las autoras y miembro del T2T, Monika Cechova, de la Universidad de California en Santa Cruz (EE UU).

“Anteriormente, se disponía de 57.264.655 pares de bases, ¡pero aproximadamente la mitad, es decir, 30.812.366, eran de secuencia desconocida! Así que en lugar de secuencias compuestas por cuatro letras A-C-G-T (adenina, citosina, guanina y timina), solo teníamos largos tramos sin concretar”, apunta la investigadora, que subraya: “Ahora tenemos 62.460.029 pares de bases y ningún hueco (aunque hay que tener en cuenta que el tamaño de los cromosomas Y varía de un individuo a otro)”.

Además de añadir más de 30 millones de pares de bases al cromosoma de referencia, se presentan estructuras completas de varias familias de genes e identifican 41 nuevos codificadores de proteínas. Los resultados también corrigen suposiciones sobre el microbioma, revelando secuencias del cromosoma Y humano previamente desconocidas que se habían asignado erróneamente como bacterianas.

Completar el cromosoma más desconocido

Cuando la comunidad científica completó la primera secuencia del genoma humano hace 20 años, quedaron lagunas en las secuencias de los 24 cromosomas. Pero a diferencia de los pequeños vacíos esparcidos por el resto de la secuencia del genoma –completadas por el consorcio T2T el año pasado–, más de la mitad de la secuencia del cromosoma Y seguía siendo un misterio.

Todos los cromosomas tienen algunas regiones repetitivas, pero el Y es inusualmente repetitivo, lo que hace que su secuencia fuera muy difícil de completar. Ensamblar los datos de secuenciación es como intentar leer un libro largo cortado en tiras. Si todas las líneas del libro son únicas y diferentes, es más fácil determinar el orden en que van, pero si la misma frase se repite miles o millones de veces, el orden original de las tiras es mucho menos claro.

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Aunque todos los cromosomas humanos contienen repeticiones, unos 30 millones de letras del cromosoma Y son secuencias repetitivas. Es como si se repitieran las mismas frases durante la mitad de la longitud del libro. Para abordar este reto, el consorcio T2T aplicó nuevas tecnologías de secuenciación de ADN y métodos avanzados de ensamblaje de secuencias.

“La mayor sorpresa fue lo organizadas que están las repeticiones”, afirma el doctor Adam Phillippy, investigador principal del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano y líder del consorcio.

“No sabíamos qué formaba exactamente la secuencia que faltaba –reconoce–. Podría haber sido muy caótica, pero en lugar de eso, casi la mitad del cromosoma está formado por bloques alternos de dos secuencias repetitivas específicas conocidas como ADN satélite. Forma un hermoso patrón similar a una colcha”.

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