Alberto Risueño Pérez - Gredos - Universidad de Salamanca

Tesis Doctoral
4.1.1. Genes específicos de tejido (TSG) y genes housekeeping (HKG)
Desde el punto de vista transcripcional y de los perfiles de expresión en las distintas partes de
un organismo complejo (i.e. en metazoos pluricelulares), existen dos tipos principales de genes
que son antagónicos: (i) los genes específicos de tejido (tissue-­‐specific genes, TSG) y (ii) los
genes housekeeping (housekeeping genes, HKG) (ver figura 4.1). Los TSG son aquellos que se
transcriben en un único tejido, manteniéndose silenciados en el resto de tejidos de un
organismo pluricelular. Es de esperar que estos genes estén presentes solamente en células
muy diferenciadas del organismo específicas de tipos celulares concretos que cumplen
funciones propias de dichas células especializadas (p. ej. gen de la insulina producido por las
células beta de los islotes de Langerhans del páncreas). Por el contrario, los HKG se encuentran
transcritos bajo cualquier condición y en cualquier célula del organismo. Estos genes
desempeñan funciones básicas esenciales y necesarias para el mantenimiento celular y para la
supervivencia de la célula (p. ej. genes ribosomales o genes del citoesqueleto que están
presentes en todas las células) (Butte et al., 2001). La diferencia entre estos dos tipos de genes
y sus características será estudiada en el presente trabajo mediante la construcción y análisis
de perfiles de expresión detallados en un amplio set de tejidos/órganos, así como la
construcción de redes transcripcionales y el análisis de su ubicación y topología en dichas
redes.
4.1.2. Conservación y evolución de los genes
Con el paso del tiempo, de generación en generación y a través de la evolución de las distintas
especies, los genomas van acumulando mutaciones en su secuencia. Sin embargo, existe una
presión evolutiva para mantener conservadas las estructuras funcionales del genoma que se
expresan –i.e. genes– que dan lugar a productos génicos activos en las células, así como los
sitios de unión de factores de transcripción y otras regiones genómicas de regulación. A nivel
de proteína el grado de conservación de las secuencia de aminoácidos tiende a ser mayor que
en el caso del DNA, pudiendo permanecer sin cambios incluso cuando cambia la secuencia de
DNA codificante –en las llamadas mutaciones silenciosas– o cuando los cambios son a
aminoácidos de las mismas características –mutaciones sinónimas–. El mayor grado de
conservación suele darse para los dominios de las proteínas y su estructura terciaria, que
puede mantenerse invariable existiendo aún cambios leves en la estructura primaria –es decir,
en la secuencia de aminoácidos–. De esta manera, los genes con funciones similares tienden a
mantener parecido en sus secuencias entre las distintas especies indicando un posible origen
común (genes ortólogos). En este trabajo se analiza el grado de conservación evolutiva de los
distintos genes humanos para medir la relación entre estructura y funcionalidad, obteniendo
diferencias entre los TSG y los HKG, y analizando su comportamiento en la red de coexpresión.
4.1.3. Conservación y evolución en los genes alterados en cáncer
En el desarrollo del cáncer y la transformación de las células normales en células tumorales
malignas sucede un proceso de acumulación de mutaciones en los genes similar al descrito en
los estudios de evolución de genes y familias génicas. Por este motivo también se estudiarán
los genes alterados en cáncer desde un punto de vista evolutivo. Aunque las mutaciones se
acumulan en el DNA, estos cambios tienen repercusión en el número y tipo de genes
desregulados que aumentan o inhiben su expresión de forma significativa. Un análisis de los
genes perdidos y ganados durante el proceso de carcinogénesis considerando datos genómicos
transcriptómicos e incluyendo la perspectiva evolutiva del distinto grado de conservación de
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