Descripción del proyecto
RESUMEN DE LA FUTURA PROPUESTA ADVERC (LAS ACTIVIDADES DE PREPARACION ESTAN EN LA MEMORIA TECNICA),NUESTRO LABORATORIO ES LIDER EN LA IDENTIFICACION Y CARACTERIZACION DE PEQUEÑOS MARCOS DE LECTURA ABIERTOS (SMORF) DE MENOS DE 100 CODONES, ESTAS SECUENCIAS SON LA INTERFAZ ENTRE GENES CODIFICANTES Y NO CODIFICANTES, Y SU NUMERO (MILLONES EN HUMANOS) DESAFIA NUESTRA IDEA DEL CONTENIDO DE NUESTROS GENOMAS, SIN EMBARGO, LA MAYORIA DE SMORF PERMANECEN SIN CARACTERIZAR E INCLUSO SIN ANOTAR EN LA MAYORIA DE LOS GENOMAS, DEBIDO A UNA MEZCLA DE PREJUICIOS Y DIFICULTADES TECNICAS, EL PEQUEÑO TAMAÑO DE LOS SMORF Y SUS PEPTIDOS COMPLICA LA GENETICA, BIOLOGIA MOLECULAR Y BIOQUIMICA; SUS NIVELES DE TRANSCRIPCION Y DE TRADUCCION PUEDEN SER BAJOS Y PRESENTARSE TRANSITORIAMENTE O EN UN SOLO TIPO CELULAR; SUS FENOTIPOS MUTANTES SUELEN NO SER MALFORMACIONES, SINO SUTILES DEFECTOS CELULARES Y FISIOLOGICOS; Y FINALMENTE, NUESTRO IDEARIO COLECTIVO DE GENES Y UN GENOMAS DE METAZOOS SE RESISTE A ACEPTAR QUE HEMOS OBVIADO MILES DE POSIBLES GENES PRODUCIENDO PEPTIDOS TAN PEQUEÑOS COMO 11AA,HEMOS SUGERIDO QUE LOS SMORF SON PASOS EN LA EVOLUCION DE NUEVAS PROTEINAS A PARTIR DE ADN NO CODIFICANTE, LA DUPLICACION Y DIVERSIFICACION DE SECUENCIAS PROTEINICAS YA EXISTENTES SE HA ESTUDIADO DURANTE DECADAS, PERO LA GENERACION DE SECUENCIAS CODIFICANTES COMPLETAMENTE NUEVAS NO SE ENTIENDE NI SE ACEPTA UNIVERSALMENTE, LA EVOLUCION DE NUEVAS SECUENCIAS CODIFICANTES ES UNA CUESTION AMPLIAMENTE RELEVANTE, VINCULADA AL MISTERIO DEL ORIGEN DEL CODIGO GENETICO, Y AL ORIGEN ANCESTRAL DE TODAS LAS SECUENCIAS CODIFICANTES, QUE DEBEN HABER SURGIDO EN ALGUN MOMENTO DE LAS QUE NO CODIFICAN,EXISTE UN DEBATE EN BIOLOGIA EVOLUTIVA SOBRE EL REPENTINO "NACIMIENTO" DE GENES DE NOVO, PERO NUESTRO MODELO DIFIERE SIGNIFICATIVAMENTE DE OTRAS PROPUESTAS EN QUE OFRECE HIPOTESIS COMPROBABLES SOBRE LOS MECANISMOS QUE LLEVAN DESDE EL ADN INERTE A UNA PROTEINA EN UNA SERIE DE PASOS GRADUALES, NUESTRO MODELO TAMBIEN PROPONE QUE LA EVOLUCION DE NUEVAS PROTEINAS A PARTIR DE SMORFS ES UN PROCESO DINAMICO DE TODOS LOS GENOMAS, IMPLICANDO A CORTO PLAZO LA SUPERVIVENCIA DE INDIVIDUOS, Y A LARGO PLAZO LA EVOLUCION DE SUS ESPECIES, PROPONEMOS QUE LA RESPUESTA AL ESTRES ES EL MOTOR QUE IMPULSA LA EVOLUCION DE SMORFS, ESTOS SE MANTENDRIAN COMO PREADAPTACIONES EN EL GENOMA, CON BAJOS NIVELES DE EXPRESION BASAL QUE IMPLICAN BAJOS COSTOS METABOLICOS, PERO LISTOS PARA UNA REGULACION POSITIVA POR LOS CAMBIOS TRADUCCIONALES GLOBALES QUE OCURREN BAJO ESTRES, LA RESPUESTA A LA INFECCION, UNA AMENAZA CONSTANTE PARA TODOS LOS METAZOOS QUE CREA CARRERAS ARMAMENTISTICAS CON SUS PATOGENOS, SERIA UN COMPONENTE PRINCIPAL DE ESTE PROCESO,PROPONGO PROBAR NUESTRO MODELO PARA LA EVOLUCION DE SECUENCIAS DE PROTEINAS A PARTIR DE SMORF, UTILIZANDO UN ENFOQUE MULTIDISCIPLINARIO COMBINANDO BIOINFORMATICA Y GENOMICA FUNCIONAL, EN EL CAMINO APRENDEREMOS INFORMACION CUYO IMPACTO TRASCIENDE LA BIOLOGIA EVOLUTIVA:-LOS TIPOS DE SMORF Y SUS ROLES COLECTIVOS COMO CLASES NUEVAS Y DISTINTAS DE SECUENCIAS EN EL GENOMA;-EL NUMERO DE SMORFS DE CADA TIPO EN GENOMAS ANIMALES, SU VARIACION ENTRE ESPECIES Y POBLACIONES, Y EVOLUCION EN ESCALAS DE TIEMPO GRANDES Y CORTAS;-PORQUE LOS GENOMAS CONTIENEN HASTA MILLONES DE SECUENCIAS CODIFICANTES POCO UTILIZADAS (PROTEINAS BASURA), Y COMO SE LES IMPIDE INTERFERIR CON LAS FUNCIONES VITALES;-LA FUNCION DETERMINADA EXPERIMENTALMENTE DE 200 NUEVOS PEPTIDOS CORTOS DURANTE EL ESTRES E INFECCION, SMALL ORFS\MICROPEPTIDOS\GENES DE NOVO