Un gene umano su cinque non è "reale"
Una nuova ricerca potrebbe cambiare il volto della biomedicina; si è scoperto che il genoma umano contiene molti meno geni "reali" o che codificano per proteine di quanto si credesse in precedenza.
All'inizio degli anni '90, gli scienziati hanno deciso di mappare l'intera sequenza del DNA del genoma umano.
Il cosiddetto Progetto Genoma Umano mirava a trovare collegamenti genetici a malattie e a comprendere la funzione e la struttura di vari elementi del genoma, come ad esempio quali geni codificano le proteine e quali fattori regolano l'espressione genica.
I risultati iniziali del Progetto Genoma Umano hanno previsto che ci sono 40.000 geni che possono codificare proteine, grandi molecole che sono vitali per il buon funzionamento dei tessuti e degli organi del corpo.
Tuttavia, poiché il progetto si è concluso nel 2003, le stime per quel numero sono scese a circa 20.000-25.000 geni che codificano per proteine.
Da quel momento, gli scienziati si sono sforzati di trovare il proteoma finale, ovvero il numero totale di proteine che possono essere espresse dai geni, e si sono concentrati sulla comprensione di come l'espressione genetica di queste proteine sia mutata in diverse malattie.
A tal fine, un team internazionale di ricercatori guidati da Michael Tress, dell'Unità di bioinformatica del Centro nazionale di ricerca sul cancro spagnolo a Madrid, Spagna, ha ora esaminato i geni considerati codificanti proteine dai principali database di proteomi disponibili.
Tress e colleghi hanno pubblicato i risultati della loro ricerca sulla rivista Ricerca sugli acidi nucleici. Federico Abascal, del Wellcome Trust Sanger Institute di Hinxton, Regno Unito, è il primo autore dell'articolo.
Almeno 2.000 geni sono "pseudogeni"
I ricercatori hanno confrontato i proteomi di tre raccolte di sequenze proteiche e annotazioni genetiche: GENCODE / Ensembl, RefSeq e UniProtKB.
Tress e il team hanno scoperto che, del numero totale di 22.210 geni elencati come codificanti per proteine, solo 19.446 erano presenti in tutte e tre le raccolte.
Quindi, hanno ingrandito la differenza di 2.764 geni, esaminando le prove sperimentali e le informazioni disponibili dalle annotazioni.
Le prove suggerivano che la maggior parte di questi geni fossero "geni non codificanti o pseudogeni".
Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che altri 1.470 geni - che erano elencati come codificanti proteine nelle tre raccolte - non avevano le caratteristiche funzionali o l'evoluzione tipica dei geni codificanti proteine.
Pertanto, i ricercatori "ritengono che i tre database di riferimento attualmente sovrastimano il numero di geni codificanti umani di almeno 2.000, complicando e aggiungendo rumore agli esperimenti biomedici su larga scala".
"Determinare quali potenziali geni non codificanti non codificano per le proteine è un compito difficile ma di vitale importanza poiché il proteoma di riferimento umano è un pilastro fondamentale della maggior parte della ricerca di base e supporta quasi tutti i progetti biomedici su larga scala".
Indicazioni per la ricerca futura
Tress condivide come i ricercatori stanno portando le loro scoperte oltre. "Siamo stati in grado di analizzare molti di questi geni in dettaglio", spiega, "e più di 300 geni sono già stati riclassificati come non codificanti".
"Sorprendentemente", dice il coautore dello studio David Juan, "alcuni di questi geni insoliti sono stati ben studiati e hanno più di 100 pubblicazioni scientifiche basate sul presupposto che il gene produca una proteina".
I risultati potrebbero quindi cambiare il campo della biomedicina così come lo conosciamo. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche.
"Le nostre prove", aggiunge Abascal, "suggeriscono che gli esseri umani possono avere solo 19.000 geni codificanti, ma ancora non sappiamo quali [quei] 19.000 geni siano".
