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2 de dic de 20203 min.
Recuento de tejidos: los investigadores catalogaron más de 13.000 genes que se expresan de forma diferente en hombres y mujeres en 44 tejidos. jxfzsy / iStock
POR CHLOE WILLIAMS
Fuente: Spectrum / 02/12/2020
Fotografía: jxfzsy / iStock
Los investigadores han ampliado un depósito masivo de datos sobre la actividad genética en las personas para mostrar las diferencias entre hombres y mujeres. El recurso, que forma parte de un esfuerzo de 10 años por documentar las variantes que afectan a la expresión de los genes en los tejidos, podría ofrecer pistas sobre las raíces de las diferencias entre los sexos en el autismo.
El autismo afecta aproximadamente a cuatro niños por cada niña, y se cree que los rasgos de la condición son más sutiles en las niñas. Las diferencias en la expresión genética pueden jugar un papel en este sesgo sexual, pero los mecanismos son poco conocidos.
En 2010, los investigadores lanzaron el proyecto Genotype-Tissue Expression (GTEx) para detallar cómo la expresión genética difiere de un tejido a otro, identificar las variantes de ADN que controlan esas diferencias y descubrir los papeles de las variantes en condiciones complejas. Inicialmente, el equipo analizó 1.641 muestras de tejido postmortem de 175 personas. En 2017, añadieron más de 5.000 muestras de tejido y 274 personas a la base de datos.
Para la tercera y última fase del proyecto, esbozada en un estudio publicado en septiembre en Science, los investigadores examinaron un total combinado de 15.201 muestras de tejido de 838 personas - aproximadamente el doble de los datos de esfuerzos anteriores. Las muestras procedían de 49 tipos de tejido, incluyendo 11 regiones del cerebro, y dos tipos de células cultivadas en laboratorio.
El equipo secuenció el ADN y el ARN, las transcripciones de los genes, extraídos de los tejidos. Al vincular las variantes de ADN con los cambios en los niveles de ARN, los investigadores catalogaron más de 23.000 genes para identificar qué variantes alteran la expresión. También detectaron más de 14.000 genes en los que las variantes alteran el empalme, proceso por el cual un solo gen produce múltiples versiones de ARN.
En un segundo estudio, también publicado en septiembre en Science, los investigadores utilizaron los datos de GTEx para caracterizar las diferencias de sexo en la expresión y regulación de los genes.
El equipo examinó las secuencias de ADN y ARN de 557 hombres y 281 mujeres, buscando diferencias en la expresión de más de 35.000 genes - algunos que codifican las proteínas y otros que codifican los ARN que regulan la expresión de los genes - en 44 tipos de tejido. También buscaron variantes que tienen efectos distintos en la expresión de los genes en un sexo en comparación con el otro.
Más de un tercio de los genes se expresan a diferentes niveles en hombres y mujeres, informan los investigadores. Estas diferencias son generalmente sutiles, y los genes con sesgo sexual actúan en una variedad de procesos, incluyendo el desarrollo embrionario, el metabolismo de la grasa y las respuestas inmunológicas.
Los patrones de expresión de los genes con sesgo sexual también son en gran medida específicos de los tejidos: menos del 0.25 por ciento de los genes muestran diferencias sexuales consistentes en todos los tipos de tejido. Las muestras de sangre, por ejemplo, sólo capturan alrededor del 13 por ciento de los genes con sesgo sexual. Los estudios que utilizan la sangre como fuente de ADN podrían no captar el espectro completo de las diferencias entre los sexos, dicen los investigadores.
Aunque las diferencias entre los sexos en la regulación genética no son tan frecuentes como las de la expresión genética, el equipo identificó 369 variantes que parecen conformar la expresión genética de manera diferente en hombres y mujeres. Sin embargo, algunas de estas discrepancias pueden deberse a diferencias en la abundancia de ciertos tipos de células en ambos sexos, según los investigadores.
Para comprender mejor cómo las variantes con sesgo sexual contribuyen a las condiciones y rasgos, el equipo dividió los datos del GTEx por sexo y buscó variantes que afectan a la expresión genética tanto en hombres como en mujeres. Luego peinaron estas 1.125 variantes para encontrar aquellas relacionadas con rasgos o condiciones particulares, como el cáncer de mama, el porcentaje de grasa corporal o el peso al nacer, en estudios anteriores.
Más de tres cuartas partes de las 74 variantes superpuestas que el equipo identificó ocurren en un solo sexo, informan los investigadores. También detectaron 24 variantes que se habrían pasado por alto utilizando datos de hombres y mujeres, lo que sugiere que los análisis específicos de cada sexo pueden ser importantes para comprender las raíces genéticas de las condiciones y rasgos sesgados por el sexo.
Los últimos datos del GTEx, así como el catálogo de expresión y regulación de sesgos sexuales, están disponibles gratuitamente en línea.
TAGS: autismo, bioinformática, expresión génica, GWAS, sexo, secuenciación del genoma completo