Los nulómeros son secuencias cortas de ADN que no se encuentran en el genoma de una especie (por ejemplo, los humanos), aunque teóricamente son 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 etiquetas de ADN para evitar la contaminación cruzada al analizar material de la escena del crimen . [3]
Los nulómeros son secuencias de ADN que se producen de forma natural pero que potencialmente no se utilizan . La determinación de 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 existe un alto nivel de falta de uniformidad en las secuencias genómicas. Cuando un codón se sustituye artificialmente por un codón sinónimo, a menudo da como resultado un cambio letal y la muerte celular. Se cree que esto se debe al estancamiento ribosomal y la terminación temprana de la síntesis de proteínas. Por ejemplo, tanto AGA como CGA codifican arginina en bacterias; sin embargo, las bacterias casi nunca utilizan AGA, y cuando se sustituye resulta letal. [5] Estos 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 las 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 cuya existencia es muy esperada) en los genomas de los 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 de nulómeros 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 un enfoque para el descubrimiento y desarrollo de fármacos . Se examinaron los péptidos nulómeros para determinar su acción anticancerígena . Las secuencias ausentes tienen colas cortas de poliarginina añadidas para aumentar la solubilidad y la absorción en la célula, lo que produce péptidos llamados PolyArgNulloPs. Se demostró que una secuencia exitosa, RRRRRNWMWC, tiene efectos letales en el cáncer de mama y próstata . Dañó las mitocondrias al aumentar la producción de ROS , lo que redujo la producción de ATP , lo que provocó la inhibición del crecimiento celular y la muerte celular . Las células normales muestran una sensibilidad reducida a PolyArgNulloPs con el tiempo. [2]
La transferencia accidental de material biológico que contiene ADN puede producir resultados engañosos. Esta es una consideración particularmente importante en los laboratorios forenses y criminalísticos, donde los errores pueden hacer que una persona inocente sea condenada por un delito. No había forma de detectar si una muestra de referencia estaba mal etiquetada como evidencia o si una muestra forense está contaminada, pero se puede agregar un código de barras de nulómero a las muestras de referencia para distinguirlas de la evidencia en el análisis. El etiquetado se puede realizar durante la recolección de la muestra sin afectar el genotipo o los resultados de cuantificación. Se puede utilizar 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 diluyen a un millón de veces y se derraman sobre la evidencia, estas etiquetas aún se detectan claramente. [3] El etiquetado de esta manera respalda las recomendaciones del Consejo Nacional de Investigación sobre el control de calidad para reducir el fraude y los errores. [3]
