miércoles, 17 de agosto de 2011

Estudiando genética ancestral

Cuevas Altai Krai, Siberia


En 2008 un grupo de investigadores liderados por Anatoli Derevianko, de la Academia Rusa de ciencias encontraron en esta región una reliquia, el resto ósea de lo que aparentaba ser un dedo meñique, en medio de otros objetos característicos de asentamientos humanos. Este simple hallazgo fue el acápiteprincipal para describir un nuevo miembro de la gran familia de los homínidos.

Svante Paabo, del Instituto Max Plank de Antropología Evolutiva de Alemania recibió el hueso con emoción pues se dispuso a aplicar la técnica de decodificación de ADN de restos fósiles para determinar el genoma mitocondrial, método que permite a los investigadores aproximar una idea acerca del origen del hueso. Las mitocondrias son los compartimentos que en nuestras células permiten la formación de energía. Al comparar, por ejemplo, el ADN mitocondrial de los chimpancés con el nuestro podemos hallar que la diferencia de bases nitrogenadas (los componentes del ADN) es de 1462, mientras que al compararlo con el ADN de del hombre de neanderthal la diferencia es de tan solo 202 bases; claramente podemos definir que somos más emparentados con los neanderthales que con los pan troglodytes.

Los resultados del análisis de genes mitocondriales mostraron una diferencia de 385 bases entre nuestro ADN mitocondrial y esta nueva especie de homínido. La publicación de este hallazgo en 2010 tuvo gran importancia por ser la primera especie de homínido identificada completamente por medio de análisis genéticos. Por el mismo motivo, nadie tiene la menor idea de qué aspecto tendría este nuevo grupo de humanos antiguos. Posteriores excavaciones permitieron identificar un molar con características morfológicas propias, sin embargo todavía falta un largo camino antes de poder esbozar el borrador de un rostro.



Como siempre, el nombre que se impuso a esta especie derivó de las cuevas donde fue descubierto: Homo Denisovan. Posteriormente, Paabo aisló completamente su genoma nuclear y tal como pasó al analizar el genoma completo de los neandertales (anterior publicación aquí), y dada la fecha probable de existencia de esta nueva especie (entre los 150000 y los 50000), pudo observar evidencia de entrecruzamiento con los homo sapiens, además de que ambas especies compartieron aproximadamente 10000 años de convivencia. Una cuestión que cabe recalcar es que esta nueva especie de homínido tenían un rango de expansión territorial distinto al de los neandertales, se supone que su territorio abarcó todo el sudeste de Asia, islas de Papúa Nueva Guinea y parte de Rusia. De hecho, los habitantes de Nueva Guinea, a diferencia de los habitantes de otras partes del mundo comparten 4,8% del genoma de los denisovan, sugiriendo que los descendientes directos del entrecruzamiento temprano con los homo sapiens terminaron en esta región geográfica.

Una de las cuestiones indispensables que deben ser definidas al hablar de un intercambio genético entre especies es que si este cambio hace alguna diferencia en temas de adaptación, si estos genes ayudan o no a la supervivencia de cualquiera de las especies. Para definir esta cuestión, el investigador Peter Parham comparó nuestro genoma (muestras de varias poblaciones del mundo, entre ellas grupos de africanos, europeos y asiáticos) con el del H. Neanderthal y el H. Denisovan. Poniendo atención especial a la familia de genes denominados antígenos leucocitarios humanos (HLA por sus siglas en inglés) percatándose de una cuestión particular.

Al comparar los tres genomas Parham encontró este patrón genético:


La conclusión que se deriva de la tabla anterior es que genes que no se observan en el genoma africano, aparecen en el genoma de europeos y asiáticos y también en los homos que ocuparon estas regiones.

La hipótesis inmediata sugiere lo siguiente: Los neandertales y los denisovan dominaron Europa y Asia por largo tiempo y obviamente su sistema inmunológico se fue preparando para combatir las enfermedades propias de estas regiones; la migración relativamente reciente de los homo sapiens (hace 65000 años) los hacia resistentes a enfermedades propias de la sabana africana, pero no más allá. Su rápida expansión debió ir acompañada de una herramienta molecular adecuada para el enfrentamiento de enfermedades en estos nuevos territorios “fuera de África”, herramienta que la encontraron al reproducirse con sus congéneres de otras especies, ya adaptados a las enfermedades propias de estos sectores geográficos.



Regiones ocupadas por los homínidos mencionados en esta publicación incluida la posible distribución del homo denisovan

Si esta teoría resulta veraz, la idea de la indispensabilidad del entrecruzamiento para el éxito de nuestra especie sería de tal magnitud, que tan solo la sugerencia inspiró a que la carta de presentación de la revista New Scientist para esta noticia fuese: “Thanks Neanderthals”. Sin embargo, la evidencia a favor de esta propuesta resta mucho de ser abrumadora. John Hawks, paleoantropólogo de la Universidad de Wisconsin – Madison, quien también trabaja con genes del sistema inmunológico de homínidos ancestrales señala algunos puntos en contra, principalmente recalca el hecho de la presencia de los alelos HLA-C*0702 y HLA-A*11 en la población de África subsahariana tal como podemos observar en la imagen siguiente tomada de Allelefrequencies.net. Con la presencia del alelo en África, se vuelve prematuro aseverar que los alelos del HLA hayan sido derivados directamente del genoma de homínidos arcaicos ya que pueden existir alternativas que expliquen la prevalencia de alelos HLA en la población europea y asiática que no sean el entrecruzamiento.


Para ahondar más en el tema sugiero la lectura del artículo completo publicado en la web de John Hawks: click aquí

Redactado por: Daniel Romero