Guanajuatense ‘Caza’ Genoma de Mamut en 3D

– Cynthia Pérez Estrada participó en un proyecto internacional que logró rescatar material genético de este animal extinto.

Por primera vez, la ciencia obtuvo la secuencia completa y disposición tridimensional del ADN de un animal extinto, y no ha sido a través de un mosquito preservado en ámbar, como imaginaba la ciencia ficción.

Fue gracias a un pedazo de piel de la oreja de un mamut lanudo muerto hace 52 mil años, que el permafrost siberiano mantuvo es un estado similar al de la cecina o lonchas de jamón serrano.

Un espécimen extraordinariamente bien conservado al que apodaron “Chris Waddle”, por el futbolista inglés que lucía un corte estilo mullet.

“Tenía unos bucles muy bonitos (el mamut)”, dice en entrevista remota, entre risas, la bióloga molecular especializada en genómica Cynthia Pérez Estrada, una de las coautoras principales de un artículo publicado recientemente en la revista científica Cell, donde se detalla esta importante investigación de carácter internacional.

“Logramos hacer algo que nunca pensamos que iba a ser posible”, destaca Marcela Sandoval-Velasco, bióloga molecular y evolutiva especializada en paleogenómica, también coautora de la publicación formada por 56 investigadores de diferentes partes del mundo.

Pérez Estrada (San Felipe, Guanajuato), es doctora en neurociencias e investigadora invitada del Baylor College of Medicine, en Houston; Sandoval-Velasco (Morelia), es investigadora titular del Centro de Ciencias Genómicas de la UNAM. Son las únicas mexicanas participantes en este proyecto que comenzó en 2015.

“Te da muchísima emoción pensar en la idea de que tal vez en el mundo haya otras muestras de otras especies que nos permitan obtener exactamente la misma información que pudimos obtener de este mamut”, Cynthia Pérez Estrada Doctora en neurociencias.

El gran hallazgo estriba en que en casa muestra tomada de la oreja de “Chris Waddle”, que en realidad era hembra, la disposición tridimensional de los fragmentos de ADN permaneció intacta durante decenas de milenios, lo que preservó la estructura del “cromosoma fósil.

'Cazan' genoma en 3D de un mamut

Las expertas comparan esta labor con la reconstrucción de un libro del cual apenas se tienen algunas páginas sueltas o con el texto borrado, pues el ADN, al ser una molécula orgánica, se va degradando. De ahí que los fragmentos típicos de ADN antiguo rara vez superen la extensión de 10 pares de bases, o 100 letras de código genético, cuando la secuencia completa de un organismo a menudo es de miles de millones de letras.

“(Nosotros) encontramos absolutamente todo el libro, cada página en su lugar, perfectamente conservado”, subraya Pérez Estrada, precisando, además que no se trata de un “tomo” lineal, sino con una estructura en tres dimensiones.

“El genoma mide 2 metros; todas estas letritas que tenemos en nuestros núcleos celulares, si las extiendes de un lado a otro, miden 2 metros. Pero tiene que doblarse muy compactamente, y en unos dobleces muy finitos, para poder caber en ese núcleo celular que mide 10 micrómetros nada más, que es más chiquito que la punta de un cabello (…) El genoma no es lineal, sino que tiene una estructura tridimensional”.

“Pudimos recuperar ya no sólo la secuencia, sino la estructura tridimensional”, refrenda Sandoval-Velasco, hace poco incorporada como investigadora titular del Centro de Ciencias Genómicas (CCG) de la UNAM, pero que realizaba una estancia postdoctoral en la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, cuando participó en esta larga investigación.

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En Houston, Pérez Estrada estuvo en el equipo de Erez Lieberman Aiden, coinventor de la tecnología Hi-C, método para estudiar la arquitectura tridimensional de los genomas pero que solo se había implementado en tejido perfectamente preservado.

En su intento por recuperar la información genética de las muestras degradadas, la científica emprendió atrevidos experimentos ya fuera con los huesos del pavo de la cena de Acción de Gracias o con un ratón atropellado, como ella misma lo relata, divertida; “lo que esto me enseñó es que de verdad había información del genoma en tres dimensiones en estas muestras tan degradadas”.

Y cuando conoció a Sandoval-Velasco, parte del grupo de Thomas Gilbert en Copenhague, donde también trabajaban con la metodología Hi-C, ambas hicieron pruebas con fragmentos de varios especímenes preservados de distintas maneras en el Museo de Historia Natural de Dinamarca; “y todo, de verdad que casi todo, fracasaba”, rememora.

“Pero con todos estos fracasos nos dimos cuenta de que había una probabilidad de que (nuestro planteamiento) pudiese funcionar si encontrábamos el material adecuado, si la muestra hubiera estado preservada”, precisa Pérez estrada.

“Entonces, fue la combinación del desarrollo de una nueva metodología experimental aplicada para este tipo de muestras antiguas, con también haber encontrado una muestra óptima, lo que nos permitió recuperar esta estructura tridimensional y los cromosomas del mamut”, remarca Sandoval-Velasco.

COMO CECINA O JAMÓN SERRANO

Los cromosomas fósiles estaban en un estado especial que se asemeja al de las moléculas en el vidrio.

“La explicación del estado de preservación no es algo único, es similar a la preservación de la cecina o de la carne seca u otros tipos de comida, como el jamón serrano, que se preservan en estas condiciones como de cristalización”, explicó Sandoval-Velasco.

Para comprobar que los fósiles de cromosomas habían quedado atrapados dentro de un trozo de carne seca de mamut liofilizada, realizaron varios experimentos, como tomar carne seca de ternera y dispararle con una escopeta, pasarle encima con un coche, e incluso hacer que Ron Mathis, ex lanzador de los Astros de Houston, le tirara bolas rápidas.

Así, mientras la carne quedaba hecha añicos como un cristal, a nanoescala los cromosomas seguían intactos. He ahí la razón de la conservación de 52 mil años en la piel del lanudo Chris Waddle.

“Creo que ahora, la publicación de este artículo abre la puerta a que empecemos a buscar en organismos y en muestras que incluso ya hayamos analizado”, consideró la científica guanajuatense.

 

Fuentes: TV4, El Diario, Agencia Reforma

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