¿Existen infinitos genomas?
El estudio ha sido realizado por expertos del Instituto para la Investigación Genómica (TIGR).
"Muchos científicos estudian múltiples cepas de un organismo", comenta Claire Fraser, Presidenta del TIGR. "Pero en el TIGR vamos más allá, para cuantificar realmente cuántos genes están asociados a una especie dada. ¿Cuántos genomas se necesitan para describir completamente a una especie bacteriana?".
Para responder esa pregunta, Hervé Tettelin del TIGR y sus colegas han hecho un estudio, con colaboradores de la Corporación Chiron, la Escuela de Medicina de Harvard y el Hospital Infantil de Seattle, comparando la secuencia genómica de ocho cepas de la misma especie bacteriana: Streptococcus agalactiae, también conocido como GBS, que puede causar infección en recién nacidos e individuos con problemas de inmunidad.
Analizando los ocho genomas, los investigadores descubrieron una sorprendente diversidad. Cada cepa de GBS contuvo un promedio de 1.806 genes presentes en todas las cepas (conformando el genoma fundamental de la GBS) y 439 genes ausentes en una o más cepas. Además, el modelo matemático mostró que continuarán emergiendo genes únicos, aún después de secuenciar miles de genomas. Se cree que el pangenoma, o genoma total y absoluto, de la GBS, crece un promedio de 33 nuevos genes cada vez que una nueva cepa es secuenciada.
Para interpretar esta perspectiva infinita de genomas microbianos, Tettelin y sus colegas proponen describir una especie por su pangenoma: la suma del genoma fundamental, que contiene los genes presentes en todas las cepas, y un genoma prescindible, con genes ausentes en una o más cepas, y genes exclusivos para cada cepa.
El pangenoma es más que mera sintaxis. El concepto tiene implicaciones reales para la biología molecular. Muchos agentes patógenos importantes, como los responsables de la gripe o influenza, los culpables de diversas infecciones gastrointestinales, y las bacterias del género Chlamidia que provocan numerosas enfermedades, todos estudiados en el TIGR, contienen cepas múltiples con genomas específicos. Estudiando a estos organismos desde la perspectiva del pangenoma, los científicos pueden comprender mejor cómo emergen nuevos agentes patógenos y dirigir terapias más efectivas ante condiciones específicas. Un método sería concentrarse en el genoma fundamental de una especie. El otro, apuntar hacia los genes prescindibles que explican la actividad única de una cepa específica.
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