Los genes humanos son largas secuencias de ADN que aportan información e instrucciones para realizar procesos y construir máquinas moleculares. Sin embargo, muchos de estos genes tienen secuencias con distintos tipos de elementos: exones e intrones; la información de las noticias y los anuncios; las secuencias que se traducen en proteínas (las máquinas celulares) y las que no. Por tanto, no toda la información de la secuencia de ADN es necesaria para construir proteínas, sino que solo los exones aportan las instrucciones necesarias. Entonces, ¿qué son los intrones? ¿Para qué sirven? En cierto modo, los intrones se parecen a los anuncios publicitarios insertados entre las páginas informativas de un periódico: para leer la noticia al completo y de manera correcta hay que pasar los anuncios. De igual manera, las secuencias de ADN de los intrones se encuentran intercalados entre los exones, por lo que es necesario que las células los salten para utilizar únicamente la información contenida en los exones. Este proceso de selección de fragmentos en los genes se conoce como splicing y está acoplado al proceso celular llamado transcripción, que copia el ADN y lo transforma en hebras de ARN.

¿Cómo hacen esto las células? Para realizar con éxito el proceso de splicing, las células involucran a múltiples factores de regulación, encargados de distinguir y separar los intrones, seleccionando solo la información contenida en los exones. En primer lugar, estos factores distinguen los límites que separan los intrones (el anuncio) de los exones (la noticia). Una vez identificada la frontera entre intrones y exones, otros factores acuden a esa región y se encargan de cortar las secuencias que no son de interés y empalmar los extremos que sí contienen información útil. Esta sería la manera más sencilla de agrupar toda la información interesante, cortando el anuncio y separándolo del hilo informativo. De esta forma se podría interpretar el mensaje sin interrupciones innecesarias.

En cierto modo, los intrones se parecen a los anuncios publicitarios insertados entre las páginas informativas de un periódico: para leer la noticia al completo y de manera correcta hay que pasar los anuncios

Teniendo en cuenta que con la transcripción se genera una hebra de ARN que contiene «información con anuncios», no resulta difícil imaginar que las células eliminan los intrones mediante un proceso de corte y empalme de secuencias. En concreto, los factores de transcripción pliegan el intrón sobre sí mismo y de extremo a extremo, generando un lazo entre exones, que después se elimina. Cuando los factores de splicing cortan este lazo, el final del primer exón y el inicio del siguiente quedan en contacto, de manera que la información puede leerse de manera continua y sin interrupciones. 

Pero, si los intrones no son más que mensajes innecesarios, ¿por qué se han seleccionado con la evolución? ¿Qué utilidad tienen? Aunque conservar las secuencias de intrones pueda parecer a priori innecesario e inconveniente, es cierto que estos aportan flexibilidad a la hora de construir proteínas. Por ejemplo, de una misma secuencia de ADN se podrían codificar en el ARN distintos mensajes según qué contenido se vaya seleccionando con la maquinaria de splicing. Para entender esta flexibilidad tenemos que imaginarnos un artículo periodístico interrumpido por varias secciones de anuncios (varios intrones). Sabiendo que los bordes de los anuncios siempre son idénticos, se podrá transmitir diferente información dependiendo de dónde se realicen los recortes; alrededor de cada intrón individual o cortando desde el principio de un intrón hasta la terminación de otro, con la consecuente eliminación del exón intermedio. Las variantes de ARN de los mensajes transcritos tendrán elementos comunes, pero nunca serán idénticas entre sí. Algo parecido a las distintas lecturas que pueden hacerse de Rayuela, la novela de Julio Cortázar. Por ello, de una misma secuencia de ADN (nuestra página del periódico) se pueden obtener distintos mensajes y diferente información. Es lo que se conoce como «splicing alternativo» y permite a las células generar máquinas tan parecidas y tan distintas como un triciclo, una bicicleta o una moto. Interesante, ¿no es así?

Gracias al splicing y al splicing alternativo, las células tienen abiertas las puertas a un abanico de posibilidades, a una infinidad de posibles respuestas reunidas en la misma enciclopedia del ADN. Este mecanismo les permite definir su identidad, responder a estímulos, evolucionar… Y si aún no te he convencido de lo importante que es el splicing, quizás solo me quede decir que su mal funcionamiento también puede generar enfermedades. Hasta ese punto llegan los anuncios; digo, ¡los intrones!

Referencias y lectura para profundizar:

Gehring NH, Roignant JY. Anything but Ordinary - Emerging Splicing Mechanisms in Eukaryotic Gene Regulation. Trends Genet. 2021 Apr;37(4):355-372. doi: 10.1016/j.tig.2020.10.008. Epub 2020 Nov 15. PMID: 33203572.

Baralle, F., Giudice, J. Alternative splicing as a regulator of development and tissue identity. Nat Rev Mol Cell Biol 18, 437–451 (2017). https://doi.org/10.1038/nrm.2017.27