GENÉTICA

Hombres y mujeres son más diferentes genéticamente de lo que se creía: un tercio del genoma se expresa de forma diferente según el sexo

La mayoría conocemos las diferencias genéticas entre los hombres y las mujeres: los hombres tienen cromosomas sexuales X e Y, mientras que las mujeres tienen dos cromosomas X. También sabemos que los genes de estos cromosomas pueden actuar de forma diferente en hombres y en mujeres.

Sin embargo, un artículo reciente asegura que, aparte de los genes X e Y, todo un tercio de nuestro genoma se comporta de forma diferente dependiendo del género. Estos nuevos datos plantean retos para la ciencia, la medicina e incluso la igualdad de género.

El genoma humano

Tanto los hombres como las mujeres tienen prácticamente el mismo conjunto de genes, unos 20.000. La única diferencia física en la composición genética está en los cromosomas sexuales. El cromosoma Y solo lo tienen los hombres y, aunque el cromosoma X está presente en ambos sexos, las mujeres tienen dos copias de este cromosoma y los hombres solo una.

El cromosoma humano Y solamente contiene 27 genes y uno de ellos es el gen que determina el sexo (SRY) y que produce el cambio inicial en el conjunto de células del embrión de 12 semanas que desarrolla los testículos.

Hasta hace poco se pensaba que la mera presencia o ausencia del gen SRY era lo que distinguía a los hombres de las mujeres.

Como ya escribí anteriormente, en el cromosoma Y existen otros 26 genes y en el cromosoma X puede que incluso sean más de 100 (activos por partida doble en las mujeres y de forma simple en los hombres). Mis estimaciones eran que podría haber otros cien genes que se verían afectados de forma directa por los genes X o Y o por las hormonas que liberan.

Este nuevo artículo sugiere que había subestimado mis predicciones considerablemente.

Genes, proteínas y tejidos

Los genes son partes de una larga cadena de ADN y están compuestos por moléculas que contienen cuatro bases diferentes y cuya secuencia codifica las proteínas del cuerpo.

Nuestros 20.000 genes producen proteínas con funciones muy diferentes. Algunas generan las fibras de la piel o del pelo, otras hacen que los músculos se contraigan y otras transportan el oxígeno en la sangre. Muchas de las proteínas son enzimas que producen reacciones básicas para convertir la comida en músculo y energía.

Los genes funcionan haciendo copias de sí mismos y la secuencia base del ADN se copia en las moléculas de ARN que trabajan con los mecanismos de las células para producir proteína. Cuanto más ARN produzca un gen, más proteína creará.

Aproximadamente un tercio de nuestros genes se comporta de forma diferente en hombres y en mujeres

En la actualidad tenemos la tecnología suficiente para medir el número de copias de ARN que produce cada gen. Un gen que sea muy activo puede crear miles de copias, mientras que un gen inactivo apenas creará copias de ARN.

Esta regulación epigenética (“sobre los genes”) de la actividad genética permite la especialización de los diferentes tipos de tejidos corporales. Tu hígado y tu cerebro comparten los mismo genes, pero los expresan de forma diferente: un subconjunto de genes está activo en el hígado y otro subconjunto está activo en el cerebro.

La actividad de los genes en los hombres y en las mujeres

En su nuevo artículo, los autores Gershoni y Pietrokovsk analizaron el nivel de actividad de los mismos genes en hombres y en mujeres. Para ello midieron el ARN producido por 18.670 genes en 53 tejidos diferentes (45 comunes a ambos sexos) en 544 donantes adultos post-mortem (357 hombres y 187 mujeres).

Descubrieron que aproximadamente un tercio de dichos genes (más de 6.500) realizaba actividades muy diferentes en los hombres y en las mujeres. Algunos de los genes solo estaban activos en los hombres o en las mujeres, mientras que muchos genes estaban bastante más activos en un sexo o en el otro.

Unos pocos de estos genes mostraban actividad diferenciada según el sexo en todos los tejidos del cuerpo. Lo más habitual es que la diferencia solo estuviera representada en uno o en pocos tejidos.

Muchos de estos genes no estaban en los cromosomas sexuales: solamente unos pocos estaban en los cromosomas Y o X. ¿Cómo puede ser posible que un tercio de nuestros genes actúen de forma diferente en los hombres y en las mujeres?

Ahora entendemos que las proteínas funcionan en redes extensas y que si se modifica la cantidad de una proteína producida por un gen, también se modifica la cantidad de todas las proteínas producidas en muchos genes de una larga cadena de comando.

También sabemos que las hormonas tienen una gran influencia en la actividad genética. Por ejemplo, la testosterona y los estrógenos regulan muchos genes en los tejidos reproductivos y corporales.

Impacto en las características físicas

El funcionamiento de los genes diferenciados por sexo tiene sentido porque la mayoría afecta al sistema reproductivo, algo que sabemos que es muy diferente en hombres y mujeres. Por ejemplo, este nuevo estudio demuestra que las glándulas mamarias tienen la mayor frecuencia de expresión genética femenina y que los testículos tienen la mayor frecuencia de genes masculinos.

El desarrollo de tus músculos y de tu vellosidad dependen de los genes

Otros genes diferenciados por género tenían que ver con la piel (en particular la vellosidad), los músculos, el tejido adiposo y el corazón, lo que podría explicar las diferencias de los sexos en la morfología corporal y en el metabolismo.

Se confirmaría un informe anterior en el que se explica que algunos de los genes diferenciados por género están implicados en el funcionamiento cerebral, algo que volvería a abrir el debate sobre las diferencias en el comportamiento masculino y femenino.

Impacto en la susceptibilidad a padecer enfermedades

Estos nuevos hallazgos podrían explicar por qué los hombres y las mujeres muchas veces reaccionan de forma distinta a las enfermedades, implicando que los tratamientos deberían estar basados en estudios de ambos sexos.

Hace mucho tiempo que sabemos que hay muchas enfermedades que son más comunes en hombres (como el parkinson) o en mujeres (como la esclerosis múltiple).

Este estudio demostró que algunos de los genes diferenciados por sexo estaban asociados con determinadas enfermedades. Por ejemplo, un gen de prevalencia en el género femenino está implicado en la homeostasis cardiovascular y en la osteoporosis, mientras que un gen de prevalencia en el género masculino está relacionado con la tensión alta.

Estos nuevos hallazgos podrían explicar por qué los hombres y las mujeres muchas veces reaccionan de forma distinta a las enfermedades, implicando que los tratamientos deberían estar basados en estudios de ambos sexos

Este nuevo estudio también demostró una gran diferencia en la manifestación de un gen de gran importancia en el metabolismo de medicamentos, lo que explicaría por qué los hombres y las mujeres reaccionan de forma diferente.

La Organización para el Estudio de las Diferencias de Género lleva tiempo haciendo campaña para que se incluyan a las mujeres en los ensayos clínicos y los resultados de este estudio deberían darles la razón. Nos guste o no, las pruebas demuestran que los hombres y las mujeres son mucho más diferentes a nivel genético de lo que pensábamos.

¿Qué suponen estos nuevos descubrimientos para los avances en la igualdad de género? Si se interpretan de forma negativa podrían revivir estereotipos sexuales obsoletos, mientras que si los interpretamos de forma positiva podríamos obtener avances en la medicina y en el tratamiento de enfermedades.

MUTACIÓN

En genética se llama mutación a una variación espontánea e impredecible en la secuencia de genes que componen el ADN de un ser vivo, que introduce cambios puntuales de tipo físico, fisiológico o de otra índole en el individuo, los cuales pueden o no ser heredados a sus descendientes.

Las mutaciones pueden traducirse en cambios positivos o negativos en el desempeño vital de los organismos, y en ese sentido pueden impulsar la adaptación y evolución (incluso creando a la larga nuevas especies), o bien pueden convertirse en enfermedades genéticas o defectos hereditarios. A pesar de este último riesgo, las mutaciones son clave para sostener una alta variabilidad genética y que la vida continúe su marcha.

Este tipo de cambios se producen por dos razones esenciales: de manera espontánea y natural, producto de errores en la replicación del genoma durante las fases de la replicación celular; o de manera externa, debido a la acción de mutágenos de diverso tipo sobre el organismo, como la radiación ionizante, ciertas sustancias químicas y la acción de algunos organismos virales, entre otros.

La mayoría de las mutaciones que experimentan los seres vivos son de tipo recesivo, es decir, no se hacen manifiestas en el individuo en que se originan, sino que permanecen inactivas e inadvertidas, aunque pudiendo transmitirse a la descendencia en caso de que (al menos para seres vivos pluricelulares) la alteración se produzca en el contenido de las células sexuales (gametos).

Las mutaciones pueden darse en tres niveles:

    Molecular (génicas o puntuales). Ocurren en las bases químicas del ADN, es decir, en sus propias bases nitrogenadas, por algún cambio en los elementos fundamentales que las componen.

    Cromosómico. Se altera un segmento de cromosoma, es decir, mucho más que un gen, y en ese sentido pueden perderse, duplicarse o cambiar de lugar grandes cantidades de información.

    Genómico. Afecta a un conjunto de cromosomas determinado, ocasionando excesos o faltas de ellos, y variando sustancialmente el genoma entero del organismo.

Se cree que más del 50% de la población mundial tiene los ojos de color marrón, pero dependiendo de la cantidad de melanina que produzca tu iris se obtendrá un color diferente, aunque puede que hayas sufrido una mutación y tengas los ojos de color azul

    Cualquier cambio en la secuencia del ADN de una célula. Las mutaciones a veces aparecen por errores durante la división celular o por la exposición a sustancias del ambiente que dañan el ADN. Las mutaciones pueden tener un efecto perjudicial, un efecto favorable o ningún efecto. 

Las mutaciones que están en las células que dan origen a los óvulos o los espermatozoides se heredan; las mutaciones que están en otros tipos de células no se heredan. Ciertas mutaciones producen cáncer u otras enfermedades. Las mutaciones a veces se llaman variantes.

Tipos de mutación

Dependiendo de las consecuencias que tenga para el organismo y su descendencia, podemos hablar de:

    Mutaciones morfológicas. Son aquellas que tienen que ver con la forma o la apariencia de su cuerpo, una vez culminadas las etapas de desarrollo: coloración, forma, estructura, etc. Pueden producir mutaciones convenientes, como el de una polilla de color más acorde al entorno y por ende más propicia a camuflarse y sobrevivir, o bien pueden producir malformaciones o enfermedades, como la neurofibromatosis humana.

    Mutaciones letales y deletéreas. En este grupo se encuentran las mutaciones que interrumpen procesos clave en el mantenimiento del organismo y que por ende pueden ocasionarle la muerte (letales) o una discapacidad significativa para crecer y reproducirse (deletéreas).  

    Mutaciones condicionales. Se llaman así a las que condicionan el desempeño del individuo en su comunidad biológica, pudiendo ocasionar condiciones permisivas (el producto del gen mutado es aún funcional) o condiciones restrictivas (el producto del gen mutado pierde su viabilidad).

    Mutaciones bioquímicas o nutritivas. Aquellas que afectan a la producción de un determinado compuesto bioquímico necesario para cumplir con funciones específicas, como enzimas, metabolitos u otros elementos necesarios, sobre todo, para la nutrición celular. Este tipo de organismos requieren de la añadidura de dicha enzima o compuesto para poder realizar la función normalmente.

    Mutaciones por pérdida de función. Se trata de mutaciones que impiden el funcionamiento correcto de un gen, ocasionando que el organismo que la presenta pierda alguna función específica. Es el caso de la depresión unipolar en humanos, causada por una mutación del gen hTPH2 que ocasiona una pérdida en la absorción del 80% de la serotonina.

    Mutaciones por ganancia de función. Son mutaciones poco frecuentes, en las que un cambio en el ADN añade funciones al gen modificado y por ende al organismo que lo presenta. Así es como opera la resistencia a los antibióticos de algunas bacterias infecciosas, y es un caso típico de evolución.

Ejemplos de mutación

Algunos ejemplos de mutaciones en el ser humano son:

    Polidactilia. Conocido como síndrome de Bardet-Biedl o de Greig Cephalopolysyndactyly, es una alteración genética durante el desarrollo del feto que ocasiona la aparición de uno o varios dedos extra en las manos o los pies, que suelen ser disfuncionales y a menudo deben ser extirpados.

    Síndrome de Marfan. El gen que causa esta enfermedad es transmitido por la vía del padre, como una mutación espontánea, y tiene que ver con la información genética que determina la formación del tejido conjuntivo. Quienes padecen la enfermedad presentan contextura extremadamente delgada con extremidades anormalmente largas, lo cual ejerce una presión anormal en sus aortas, pudiendo llevarlos al infarto.

    Resistencia al VIH. Se han dado casos muy raros de personas resistentes a la infección con el Virus del SIDA, y esto se debe a que una mutación en el gen CCR5, que el retrovirus reconoce como “puerta” a la célula humana, los hace “invisibles” a la infección, no pudiendo así ser infectados fácilmente.

REFERENCIA: https://concepto.de/