Hasta el 60% de los genes de una bacteria no tiene función conocida. Un estudio en Heredity sugiere que buena parte de ese vacío es el idioma que solo hablan en compañía.
Coge el genoma de cualquier bacteria y pídele a la ciencia que explique para qué sirve cada uno de sus genes. La respuesta, hoy, es un encogimiento de hombros generalizado: entre el 40% y el 60% de esos genes no tiene una función asignada. No es un vacío marginal ni una curiosidad de laboratorio: es la mitad del manual de instrucciones de un ser vivo, en blanco. A ese territorio sin cartografiar los biólogos lo llaman el “unknome“, los genes sin función conocida, y un equipo de la Universidad de Florencia liderado por Alessio Mengoni acaba de proponer, en un artículo de perspectiva publicado en Heredity (Nature Portfolio), una explicación que cambia la pregunta de sitio: puede que no sepamos para qué sirven porque nunca los hemos escuchado hablar.
Cómo se anota (mal) un genoma
Averiguar qué hace un gen es, en la práctica, un ejercicio de parecido. Los programas que anotan genomas comparan cada secuencia con las de genes ya estudiados y, si encuentran suficiente homología (un parecido de secuencia reconocible), le asignan una función por analogía. Si un gen se parece lo bastante a otro que ya sabemos que fabrica una enzima digestiva, se asume que hace algo similar. El problema es qué pasa cuando no hay ningún parecido con nada conocido: el gen queda etiquetado como “hipotético” o “de función desconocida”, y ahí se queda, indefinidamente, salvo que alguien decida investigarlo uno por uno.
Cómo se anota (mal) un genoma
Averiguar qué hace un gen es, en la práctica, un ejercicio de parecido. Los programas que anotan genomas comparan cada secuencia con las de genes ya estudiados y, si encuentran suficiente homología (un parecido de secuencia reconocible), le asignan una función por analogía. Si un gen se parece lo bastante a otro que ya sabemos que fabrica una enzima digestiva, se asume que hace algo similar. El problema es qué pasa cuando no hay ningún parecido con nada conocido: el gen queda etiquetado como “hipotético” o “de función desconocida”, y ahí se queda, indefinidamente, salvo que alguien decida investigarlo uno por uno.
Es una analogía útil, no una categoría científica: llamar a esto “materia oscura genética” ayuda a visualizar el tamaño del vacío, pero no implica que sea intrínsecamente inescrutable, solo que necesita el instrumento adecuado (comunidades microbianas, no cultivos en soledad) para revelarse. Trabajos previos sobre el espacio de secuencias codificantes microbianas conocidas y desconocidas, y sobre la revisión del llamado “y-ome” de E. coli (los genes con nombre pero sin función asignada), apuntan en la misma dirección: cuanto más se amplía el contexto experimental, más se reduce la fracción realmente inexplicable.
Lo que todavía no se puede demostrar
Conviene no adelantarse. Se trata de un artículo de perspectiva, un ejercicio de síntesis e interpretación sobre bases de datos genómicas y metagenómicas ya existentes, no un experimento nuevo con resultados propios, y eso marca los límites de lo que puede afirmarse. La propia propuesta reconoce varias limitaciones importantes: además del sesgo hacia unos pocos organismos modelo, los algoritmos de anotación pueden pasar por alto homologías débiles reales y etiquetar como “desconocidos” genes cuya función ya cumplen proteínas no emparentadas con ellos. Y sobre todo, falta la pieza más difícil: validar experimentalmente estas interacciones en condiciones reales, no simplificadas, más allá de las simulaciones y comparaciones de bases de datos.
Es una analogía útil, no una categoría científica: llamar a esto “materia oscura genética” ayuda a visualizar el tamaño del vacío, pero no implica que sea intrínsecamente inescrutable, solo que necesita el instrumento adecuado (comunidades microbianas, no cultivos en soledad) para revelarse. Trabajos previos sobre el espacio de secuencias codificantes microbianas conocidas y desconocidas, y sobre la revisión del llamado “y-ome” de E. coli (los genes con nombre pero sin función asignada), apuntan en la misma dirección: cuanto más se amplía el contexto experimental, más se reduce la fracción realmente inexplicable.
Lo que todavía no se puede demostrar
Conviene no adelantarse. Se trata de un artículo de perspectiva, un ejercicio de síntesis e interpretación sobre bases de datos genómicas y metagenómicas ya existentes, no un experimento nuevo con resultados propios, y eso marca los límites de lo que puede afirmarse. La propia propuesta reconoce varias limitaciones importantes: además del sesgo hacia unos pocos organismos modelo, los algoritmos de anotación pueden pasar por alto homologías débiles reales y etiquetar como “desconocidos” genes cuya función ya cumplen proteínas no emparentadas con ellos. Y sobre todo, falta la pieza más difícil: validar experimentalmente estas interacciones en condiciones reales, no simplificadas, más allá de las simulaciones y comparaciones de bases de datos.
Resolver el “unknome” microbiano, si la hipótesis se confirma, no es un problema que vaya a cerrarse pronto: es un programa de investigación a largo plazo, apoyado en la ecología de sistemas, que no promete curas inmediatas ni microbios diseñados a la carta a corto plazo. Lo que sí plantea es un cambio de enfoque con consecuencias prácticas: si una parte sustancial del genoma bacteriano solo se entiende en comunidad, la microbiota humana, la microbiología agrícola y el estudio de los patógenos pasan a ser un problema de conversaciones que no sabemos escuchar.
Con información de Muy Interesante.
