IM MÉDICO #46

im MÉDICO | 46 51 Next-generation Sequencing (NGS) y los paneles multiplexados de genes. El primero permite a los investigadores determinar todos los genes activos en una célula, mientras que el segundo mide la actividad de genes específicos de interés [3]. Entre susmuchas aplicaciones, el perfil deexpresióngénicapuede utilizarse para investigar los efectos que tienen sobre las células diferentes condicionesalterandoel entornoal queestánexpuestas y determinando qué genes se expresan en cada momento. Si ya se sabe que un gen está involucrado en un determinado com- portamiento celular, conocer el perfil de expresión génica ayuda a determinar si una célula está llevando a cabo esta función. Se sabe, porejemplo, queciertosgenesestán implicadosen ladivisión celular; si estos genes están activos en una célula se puede saber si la célula se está dividiendo o si está diferenciada [4,5]. También pueden emplearse para investigar el efecto de fármacos en la res- puesta celular y comoherramienta de diagnóstico. Por ejemplo, si las células cancerosas expresannivelesmás altos de ciertos genes, y estos genes codifican un receptor de proteína, este receptor puede estar involucrado en el cáncer y convertirse en una posible diana terapéutica para tratar la enfermedad. Determinar el perfil de expresión génica podría ser, por tanto, una herramienta de diagnóstico clave para las personas con este cáncer [6]. Estudios de expresión diferencial a nivel de proteína Saber que una célula expresa ciertos genes proporciona mucha información sobre cómo está funcionando y, potencialmente, proporciona también nuevos conocimientos sobre qué genes (y, por lo tanto, proteínas) están involucrados en ciertos compor- tamientos celulares. Otro de los principios básicos de la biología hace algunos años era“ungen, unaproteína”segúnel cual se creía que cada gen codificaba para una única proteína. Hoy en día se sabe, sin embargo, que este principio era erróneo y que un gen Referencias 1. Stahlberg A, Kubista M, Aman P (2011) Single-cell gene-expression profiling and its potential diagnostic applications. Expert Rev Mol Diagn 11(7):735–740. 2. FieldenMR, Zacharewski TR (2001) Challenges and limitations of gene expression profiling inmechanistic and predictive toxicology. Toxicol Sci 60(1):6–10. 3. Hurd PJ, Nelson CJ (2009) Advantages of next-generation sequencing versus themicroarray in epigenetic research. Brief Funct Genomic and Proteomic 8(3):174–183. 4. Underhill GH, GeorgeD, Bremer EGet al. (2003) Gene expression profiling reveals a highly specialized genetic programof plasma cells. Blood 101(10):4013–4021. 5. RichardC, Granier C, InzeDet al. (2001) Analysis of cell divisionparameters and cell cyclegene expressionduring the cultivationof Arabidpsis thaliana cell suspensions. J Exp Bot. 52(361):1625–1633. 6. Bertucci F, Finetti P, Rougemont J et al. (2004) Gene expression profiling for molecular characterization of inflammatory breast cancer and prediction of response to chemotherapy. Cancer Res64(23):8558–8565. 7. Mouilleron H, Delcourt V, Roucou X (2015) Death of a dogma: Eukaryotic mRNAs can code for more than one protein. Nucleic Acids Res 44(1):14–23. 8. Ezkurdia I, Juan D, Rodriguez JM et al. (2014) Multiple evidence strands suggest that there may be as few as 19,000 human protein-coding genes. HumMol Genet 23(22):5866–5878. 9. Sheng JJ, Jin JP (2014) Gene regulation, alternative splicing, and posttranslational modification of troponin subunits in cardiac development and adaptation: A focused review. Front Physiol5:165. 10. Chandramouli K, Qian PY (2009) Proteomics: Challenges, techniques and possibilities to overcome biological sample complexity. Hum Ge- nomics Proteomics 1:239204. no codifica una sola proteína [7]. Se conocen alrededor de 20.000 genes codificantes en el genoma humano que producenmuchas más proteínas, probablemente del orden de dosmillones [8]. Esta diferenciatangrandeentreel númerodegenescodificantesyel nú- merodeproteínasproducidasporellosocurre, fundamentalmente, por dos razones; primero, porqueel procesodesplicingalternativo hace que a partir de una misma molécula de ARNm inmadura se puedan producir diferentes moléculas de ARNm maduro y, por tanto, diferentes proteínas. Y, segundo, porque las células utilizan la modificación postraduccional para realizar cambios sobre las proteínas recién sintetizadas [9]. Por tanto, para ser capacesdeestablecer correctamente la función de las células, necesitamos más información que la aportada úni- camentepor el perfil deexpresióngénica. Paraconseguirlo, puede resultar útil determinar también todas lasproteínas que las células producen mediante experimentos de proteómica o mediante paneles multiplexados [10]. De manera similar a lo que ocurría con losgenes, las técnicasproteómicaspermitendeterminar todas las proteínas que están alteradas en una célula en un momento determinadoybajounas circunstanciasparticulares,mientrasque los paneles multiplexados miden la concentración de proteínas específicas de interés. Por último, hay que tener en cuenta que la alteración de los nive- les de ARNm, medidos durante el estudio del perfil de expresión génica, no es la única forma en que una célula cambia los genes que utiliza. Como se vio antes, las modificaciones postraduccio- nales pueden modificar la estructura de proteínas sintetizadas a partir del mismo gen, lo que provoca que cambios en los niveles de ARNmno estén necesariamente asociados con cambios en los niveles de proteína. Autor: Dr. Carlos Martínez , CEOde Dreamgenics