Nullómeros

Los nulómeros son secuencias cortas de ADN que no se encuentran en el genoma de una especie (por ejemplo, los humanos), aunque teóricamente sean posibles. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Los nulómeros deben estar bajo presión selectiva; por ejemplo, pueden ser tóxicos para la célula. ^{[ 2 ]} Se ha demostrado que algunos nulómeros son útiles para tratar la leucemia , el cáncer de mama y el cáncer de próstata . No son útiles en células sanas porque las células normales se adaptan y se vuelven inmunes a ellos. ^{[ 2 ]} También se están desarrollando nulómeros para su uso como marcadores de ADN para prevenir la contaminación cruzada al analizar material de la escena del crimen . ^{[ 3 ]}

Los nulómeros son secuencias de ADN que ocurren naturalmente pero que potencialmente no se utilizan . Determinar estas secuencias "prohibidas" puede mejorar la comprensión de las reglas básicas que rigen la evolución de las secuencias . ^{[ 4 ]} La secuenciación de genomas completos ha demostrado que hay un alto nivel de no uniformidad en las secuencias genómicas. Cuando un codón se sustituye artificialmente por un codón sinónimo, a menudo resulta en un cambio letal y la muerte celular. Se cree que esto se debe al bloqueo ribosomal y a la terminación temprana de la síntesis de proteínas. Por ejemplo, tanto AGA como CGA codifican para arginina en bacterias; sin embargo, las bacterias casi nunca usan AGA, y cuando se sustituye resulta letal. ^{[ 5 ]} Tales sesgos de codones se han observado en todas las especies, ^{[ 6 ]} y son ejemplos de restricciones en la evolución de las secuencias . Otras secuencias pueden tener presión selectiva; Por ejemplo, las secuencias ricas en GG se utilizan como sumideros de sacrificio para el daño oxidativo porque los agentes oxidantes son atraídos a regiones con secuencias ricas en GG y luego inducen la rotura de la cadena . ^{[ 7 ]} Además, se ha demostrado que los nulómeros estadísticamente significativos (es decir, secuencias cortas ausentes que se espera que existan) en los genomas de virus son sitios de reconocimiento de restricción, lo que indica que los virus probablemente se han deshecho de estos motivos para facilitar la invasión de huéspedes bacterianos. ^{[ 8 ]} La base de datos Nullómeros proporciona una colección completa de secuencias mínimas ausentes de cientos de especies y virus, así como de los proteomas humanos y de ratón.

Los nulómeros se han utilizado como método para el descubrimiento y desarrollo de fármacos. Se evaluaron péptidos nulómeros para detectar actividad anticancerígena . A las secuencias ausentes se les añadieron colas cortas de poliararginina para aumentar la solubilidad y la absorción celular, produciendo péptidos denominados PolyArgNulloPs. Se demostró que una secuencia exitosa, RRRRRNWMWC, tenía efectos letales en el cáncer de mama y de próstata . Dañó las mitocondrias al aumentar la producción de ROS , lo que redujo la producción de ATP , provocando la inhibición del crecimiento celular y la muerte celular . Las células normales muestran una menor sensibilidad a los PolyArgNulloPs con el tiempo. ^{[ 2 ]}

La transferencia accidental de material biológico que contiene ADN puede producir resultados erróneos. Esta es una consideración particularmente importante en laboratorios forenses y criminalísticos, donde los errores pueden llevar a la condena de una persona inocente. No había forma de detectar si una muestra de referencia se había etiquetado erróneamente como evidencia o si una muestra forense estaba contaminada, pero se puede agregar un código de barras de nulómeros a las muestras de referencia para distinguirlas de la evidencia durante el análisis. El etiquetado se puede realizar durante la recolección de muestras sin afectar los resultados de genotipo o cuantificación. Se puede usar papel de filtro impregnado con varios nulómeros para absorber y almacenar muestras de ADN de una escena del crimen, lo que hace que la tecnología sea simple y efectiva. ^{[ 3 ]} El etiquetado con nulómeros se puede detectar, incluso cuando se diluye un millón de veces y se derrama sobre la evidencia, estas etiquetas aún se detectan claramente. ^{[ 3 ]} El etiquetado de esta manera respalda las recomendaciones del Consejo Nacional de Investigación sobre control de calidad para reducir el fraude y los errores. ^{[ 3 ]}