Complementación

Qué es la complementación

En genética, la complementación designa la corrección de un defecto fenotípico causado por una mutación recesiva cuando el organismo porta, simultáneamente, otra mutación recesiva diferente. Si cada mutación reside en un gen distinto, la copia funcional del gen afectado en una cepa suple la carencia de la otra, y viceversa. El resultado es que el organismo doble mutante muestra un fenotipo indistinguible del normal.

La palabra procede del latín complementum, derivado de complēre ("llenar", "completar"), con el sufijo -ción que indica acción. En su uso genético, el término refleja exactamente lo que ocurre: un genoma "completa" lo que al otro le falta.

Conviene no confundir la complementación con la complementariedad de bases en biología molecular, que se refiere al apareamiento específico entre nucleótidos del ADN. Son conceptos independientes que comparten raíz latina pero pertenecen a campos distintos.

La prueba de complementación y el test cis-trans

La prueba de complementación se diseñó para resolver una pregunta práctica: cuando dos cepas de un organismo presentan el mismo fenotipo mutante, ¿se debe a mutaciones en el mismo gen o en genes diferentes? El procedimiento consiste en cruzar las dos cepas y observar la descendencia. Si los hijos recuperan el fenotipo normal, las mutaciones están en genes distintos y se dice que complementan. Si la descendencia sigue mostrando el fenotipo mutante, ambas mutaciones residen probablemente en el mismo gen.

Seymour Benzer, trabajando con el bacteriófago T4 a finales de la década de 1950, formalizó el concepto al definir el cistrón como la unidad funcional de la complementación: la región de ADN que, cuando se interrumpe, no puede ser compensada por otra copia con una mutación en la misma región. El nombre "test cis-trans" alude a las dos configuraciones posibles de las mutaciones en relación con los cromosomas homólogos: en cis (ambas en el mismo cromosoma) o en trans (una en cada homólogo). Solo la configuración trans pone a prueba la complementación de verdad.

Complementación intergénica e intragénica

Se habla de complementación intergénica cuando las dos mutaciones afectan a genes separados. Es la situación más frecuente y la que la prueba de complementación explota: cada alelo funcional de un gen suple al alelo defectuoso del otro.

Existe también una complementación intragénica, más rara y normalmente parcial. Ocurre cuando dos mutaciones diferentes dentro del mismo gen producen proteínas defectuosas que, al asociarse en un multímero, recuperan parte de la función. El fenotipo resultante mejora, pero no suele alcanzar el nivel del tipo silvestre. Este fenómeno se describió inicialmente en enzimas oligoméricas, donde subunidades con fallos distintos pueden compensarse si los dominios afectados no se solapan.

Aplicaciones en genética médica

La prueba de complementación tiene relevancia directa en el diagnóstico genético de enfermedades hereditarias con heterogeneidad de locus, es decir, patologías en las que mutaciones en varios genes producen un cuadro clínico similar. Un ejemplo clásico es la anemia de Fanconi, en la que se han identificado más de veinte grupos de complementación (FANCA, FANCB, FANCC y sucesivos), cada uno correspondiente a un gen distinto de la ruta de reparación del ADN. Determinar el grupo de complementación al que pertenece un paciente orienta el estudio molecular posterior y, en algunos casos, condiciona el pronóstico.

La técnica de hibridación de células somáticas permitió trasladar la prueba de complementación al ámbito humano: fusionando en cultivo células de dos pacientes con el mismo fenotipo, se observa si la célula híbrida recupera la función. Hoy, la secuenciación masiva ha desplazado en gran medida este abordaje experimental, aunque el concepto de grupo de complementación sigue siendo la base de la clasificación de muchas enfermedades genéticas raras.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra complementación?

Del latín complementum, a su vez de complēre ("llenar por completo"). En genética se adoptó porque el alelo sano de un gen "completa" lo que falta cuando el otro alelo está mutado.

¿Es lo mismo complementación que complementariedad?

No. La complementación es un fenómeno genético: dos mutaciones que se compensan entre sí. La complementariedad se refiere al apareamiento específico entre bases nitrogenadas del ADN y el ARN (adenina con timina o uracilo, guanina con citosina). Comparten raíz latina, pero designan procesos distintos.

¿Qué es un grupo de complementación?

Es el conjunto de mutaciones que no complementan entre sí, es decir, que afectan al mismo gen. En la práctica clínica se usa para clasificar enfermedades con heterogeneidad genética. La anemia de Fanconi, por ejemplo, cuenta con más de veinte grupos, lo que indica que al menos veinte genes distintos pueden causar la enfermedad.

¿Se sigue usando la prueba de complementación en la práctica clínica actual?

Como ensayo de laboratorio con fusión celular, cada vez menos: la secuenciación del exoma y del genoma la ha sustituido en la mayoría de los contextos diagnósticos. El concepto, sin embargo, pervive intacto. Cuando se dice que un paciente pertenece al "grupo de complementación C" de la anemia de Fanconi, se está usando la misma lógica que Benzer aplicó a sus fagos en 1957.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Pruebas genéticas. MedlinePlus en español.
2. Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI). Citogenética. Glosario parlante de términos genómicos y genéticos.
3. Manual MSD, versión para profesionales. Generalidades sobre los trastornos hereditarios del metabolismo.
4. Real Academia Española. Complementación. Diccionario de la lengua española.