Genética inversa

Qué es la genética inversa

El adjetivo «inversa» (reverse en inglés) alude a la dirección lógica del análisis. La genética clásica, también llamada genética directa o forward genetics, opera de fenotipo a genotipo: se identifica un rasgo anómalo (por ejemplo, una enfermedad hereditaria) y se rastrean los cromosomas hasta encontrar la mutación causal. La genética inversa recorre el camino opuesto: se dispone ya de la secuencia de un gen, se modifica en el laboratorio y se examina qué función pierde, gana o cambia el organismo.

Su viabilidad dependió de las técnicas de ADN recombinante desarrolladas desde finales de la década de 1970. A medida que los proyectos de secuenciación fueron depositando en las bases de datos miles de secuencias génicas cuya función se desconocía, la genética inversa proporcionó un método sistemático para asignar funciones a esos genes «huérfanos».

Principales herramientas

La mutagénesis dirigida fue la primera aproximación: mediante la introducción de cambios puntuales en la secuencia de un gen, el investigador podía alterar un aminoácido concreto de la proteína resultante y observar las consecuencias. El desarrollo del knockout génico en ratones, a finales de la década de 1980, supuso un salto cualitativo: la eliminación completa de un gen en un organismo vivo permitía evaluar su papel en el desarrollo, la fisiología y la patología de forma integral.

Más recientemente, la edición genómica con el sistema CRISPR-Cas9 ha democratizado la genética inversa. Donde antes se necesitaban meses de trabajo con vectores de recombinación homóloga y colonias de células madre embrionarias, hoy basta con diseñar un ARN guía complementario a la secuencia diana para introducir deleciones, inserciones o sustituciones con una precisión y una rapidez que antes eran inimaginables. La técnica se aplica en líneas celulares humanas, en modelos animales y en organismos vegetales con igual eficacia.

Aplicación en virología

En el campo de los virus, la genética inversa adquiere un matiz particular. Consiste en construir una copia de ADN complementario del genoma viral completo (un «clon infeccioso»), modificar uno o varios genes y transfectar la construcción en células permisivas para recuperar partículas virales con las propiedades deseadas. El procedimiento ha sido decisivo para desarrollar vacunas atenuadas, identificar determinantes de virulencia y estudiar la interacción entre el virus y la célula huésped. La recuperación de virus de ARN de sentido negativo (como el de la gripe) a partir de plásmidos de ADN, lograda en la década de 1990, representó uno de los hitos técnicos más celebrados de la virología molecular.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo genética inversa que ingeniería genética?

No exactamente. La ingeniería genética es un conjunto amplio de técnicas para manipular el ADN con fines diversos (producción de proteínas recombinantes, organismos transgénicos, terapia génica). La genética inversa es una estrategia de investigación que emplea algunas de esas técnicas, pero con un objetivo concreto: averiguar la función de un gen.

¿De dónde procede la expresión «inversa»?

De la contraposición con la genética directa (forward genetics). La genética directa va del fenotipo al gen; la inversa, del gen al fenotipo. El término se acuñó en la comunidad anglosajona de biología molecular durante los años ochenta del siglo XX, a medida que la secuenciación de ADN fue poniendo a disposición de los laboratorios secuencias génicas cuya función biológica se desconocía.

¿Tiene riesgos la genética inversa aplicada a virus?

Sí. La capacidad de reconstruir virus en el laboratorio plantea interrogantes de bioseguridad que los organismos reguladores supervisan con protocolos estrictos. Los experimentos con patógenos de alto riesgo requieren instalaciones de contención de nivel 3 o 4 y revisiones éticas específicas.

Referencias

1. Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI). Talking Glossary of Genomic and Genetic Terms. Disponible en: genome.gov
2. Chen H, Liu H, Peng X. Reverse genetics in virology: a double edged sword. Biosaf Health. 2022;4(5):303-313. Disponible en: sciencedirect.com
3. Reverse genetics. Wikipedia, the free encyclopedia. Disponible en: en.wikipedia.org
4. News Medical Life Sciences. What is reverse genetics? Disponible en: news-medical.net