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Biologia

ADN que nos hace humanos: empecemos por el pulgar

Image Hosted by ImageShack.usLa evolución "del mono al hombre"* es un hecho, pero aún falta por desentrañar muchos detalles biológicos de esa transformación. Ahora podría haberse producido un importante progreso en ese sentido.

Sabemos desde hace dos años que algunas regiones del nuestro genoma han evolucionado a toda pastilla desde que la línea humana y la del chimpancé se separaron. Esas regiones "aceleradas" y propias del ser humano se llaman HACNS, y se han estado quietecitas durante cientos de millones de años, apenas sin evolucionar en la inmensa mayoría de los animales vertebrados, hasta que los cambios se han disparado en nuestro linaje. Se trata de secuencias de ADN no codificante, que no tienen nada escrito en el código de los genes, y por tanto no son estrictamente genes (aunque a efectos de la teoría de la evolución funcionan como tales).

La más veloz de todas las descubiertas, la número uno, es lógicamente la HACNS1. La nueva investigación** ha comprobado que se trata de un enhancer o potenciador: un regulador de determinados genes que pueden estar lejos, dispersos en el genoma. ¿Y qué genes son esos? Si se averigua cuáles son y qué hacen, entonces quizá podremos saber por qué recientemente la selección natural positiva (la única fuerza evolutiva capaz de semejantes velocidades) nos ha modificado con tanto ahínco la HACNS1.

El investigador Shyam Prabhakar y su equipo se pusieron manos a la obra. Sintetizaron diferentes versiones de esta secuencia, las modificaron para que activasen un gen que produce una sustancia azul, y las pusieron a funcionar en embriones transgénicos de ratón.

Los embriones se pusieron azules en las áreas que luego se desarrollarían en miembros, orejas, ojos, boca y garganta. En etapas posteriores del desarrollo también apareció el color azul, esta vez en los hombros, muñecas, y los dedos pulgares, y con menos intensidad en las zonas equivalentes de los miembros posteriores: cadera, tobillos, y dedo "gordo" del pie.

Cuando la secuencia insertada en los embriones de ratón no era la humana, sino las versiones poco evolucionadas que tienen los chimpancés y los macacos, el color azul no surgía en estas zonas o lo hacía muy débilmente. Los científicos comprobaron que era necesario acumular 16 mutaciones para "humanizar" la secuencia del chimpancé de modo que produjera el mismo patrón en los embriones.

Estos resultados indican que los cambios evolutivos rápidos que han ocurrido en la región reguladora HACNS1 han producido novedades específicas del desarrollo humano, diferenciándolo de lo que sucede típicamente en los primates cercanos, y afectando partes concretas del cuerpo que han sufrido transformaciones importantes durante la evolución del hombre (como el dedo pulgar).

Los estudios siguientes servirán para comprobar si realmente ese minúsculo trocito de nuestro genoma es una de esas cosas que "nos hacen humanos".

Todo esto lo cuenta mucho mejor Ed Yong, de Not Exactly Rocket Science. Pero en inglés. También podéis leer esta nota de prensa y este artículo de Science News

_______________

*Léase mono y hombre en sentido amplio, como nombres genéricos y no como, por ejemplo, Amedio y Templeton Peck.

**Prabhakar et al., 2008. Human-Specific Gain of Function in a Developmental Enhancer. Science 5 September 2008: 1346-1350 DOI: 10.1126/science.1159974. Abstract

2008-09-05 | Haz un comentario (hay 33)


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Comentarios

1
De: Anónimo Fecha: 2008-09-05 04:45

¿Y el cerebro no se puso azul?



2
De: dorwinrin Fecha: 2008-09-05 08:35

Interesantísimo artículo, da vértigo pensar lo que sabremos de nosotros mismo de aquí a 50 años.

(¿Huele a troll cansino o soy yo?)



3
De: Nebel Fecha: 2008-09-05 11:16

¿Y qué pasó con la minga?



4
De: TAY Fecha: 2008-09-05 12:20

A mi tambien me gusta el Equipo A.



5
De: Dodger Fecha: 2008-09-05 13:35

Esto es realmente muy interesante! La que puede liar un minisecuencia de menos de 550 bases dentro de un intron.

Por cierto, no entiendo como un elemento regulador tan pequeño puede actuar en CIS sobre elementos tan lejanos del genoma como comenta Paleofreak.
Se me cortocircuitan las neuronas sólo de imaginármelo... Alguien me lo puede aclarar?



6
De: Devil's Advocate Fecha: 2008-09-05 15:47

Qué estudio más bonito.

Hay varias de estas regiones en danza, y el estudio solo analiza una de ellas, así que tampoco es tan raro que no aparezcan zonas claves como la encefálica.



7
De: Alfonso M. Corral Fecha: 2008-09-05 22:41

PaleoFreak, acaba de salir un articulo en el que la evolución de otro enhancer explicaría a diferente longitud de los huesos del brazo de los ratones y del ala de los murciélagos.

http://genesdev.cshlp.org/cgi/content/abstract/22/2/141



8
De: spinosaurio Fecha: 2008-09-06 01:19

interesanteo paleo, pero me podrias decir porque se vuelve azul esa parte.



9
De: El PaleoFreak Fecha: 2008-09-06 11:49

Gracias, Alfonso, ese tema me interesa mucho.
Spinosaurio, los ratones son transgénicos y tienen un gen que produce una sustancia azul que sirve como indicador. Los investigadores han hecho que ese gen se active mediante la secuencia que están estudiando. Estoy simplificando, en realidad es más complicado :o)
Lo que pregunta Dodger también es complicadillo, pero puedes buscar esquemas donde se explican bien estas cosas, que yo no tengo nada frescas...



10
De: BlueBoy Fecha: 2008-09-06 12:54

Hola

He disfrutado mucho con este artículo, es una explicación para el desarrollo de las capacidades de la mano que aquella de que la posición bípeda liberó a las manos de la función locomotora para volverlas herramientas.

Como que una cosa no implica la otra, vamos. Tal y como han dicho queda por saber si afecta al cerebro. Otro desarrollo explicado en terminos de bipedismo, (posición del la columna y robusted de los músculos limitando el desarrollo cerebral). Esto es ciencia, lo otro conjeturas :D



11
De: Dodger Fecha: 2008-09-06 13:54

Eso de manos libres para convertirse en herramientas parece un poco raro, es verdad. La pregunta que suscita es, pq manos antes de que sirvan de herramientas?
La función herramienta de las manos sería, para algunos, un ejemplo de exaptación.



12
De: El Criba Fecha: 2008-09-06 14:20

¡Impresionante! ¡Un "enhancer humanizante"! ¡Y aquí sí que está claro que hay selección natural! ¿Se seleccionaría inicialmente sobre todo la destreza manual? ¿Fue el enhancer ya mutado por este motivo lo que proporcionó una base fenotípica sobre la que evolucionaron por selección natural la fonación y el bipedismo? Es decir, ¿cuántas de nuestras características como especie serán el resultado colateral de los cambios en la orquestación de genes del desarrollo, si es que hay alguna? Espero que salgan pronto más trabajos de estos.



13
De: El PaleoFreak Fecha: 2008-09-06 14:42

BlueBoy, esta investigación no se contradice con las hipótesis sobre el bipedismo o la habilidad manual. Ten en cuenta que en este trabajo nada nos dice por qué razones se produjo la evolución del enhancer, o qué beneficios tuvieron esas mutaciones para ser seleccionadas. Ambos tipos de explicaciones (genética, ecológica, etc.) tienen que complementarse.



14
De: carmen Fecha: 2008-09-07 13:03

yo no entiendo casi nada de esto pero ¿porqué hay monos que siguen siendo monos?



15
De: El PaleoFreak Fecha: 2008-09-07 13:23

Bueno, es lo normal. También hay elefantes que siguen siendo elefantes, tigres que siguen siendo tigres, ballenas que siguen siendo ballenas, etc. Lo interesante es el por qué se transforman en otra cosa ¿no te parece?



16
De: BlueBoy Fecha: 2008-09-07 14:20

Tienes razón paleofreak, estamos hablando de selección, la casualidad puede mantener durante cierto tiempo una mutación, pero generalmente son neutras, para que su resultado se potencie, tienen que aportar algo.
Eso es lo que desconocemos, y seguramente el bipedismo coayudó en ese desarrollo, pero me sigo resistiendo a verlo como una causa, más bien lo veo como un aliciente.

La pregunta de Carmen no me parece carente de interés, ¿Porqué hay primates que, teoricamente teniendo el mismo potencial, no se han desarrollado de forma parecida a nosotros?



17
De: El PaleoFreak Fecha: 2008-09-07 14:31

Pues porque el potencial no basta. También existe teóricamente el potencial para que un mono se convierta en algo parecido a un murciélago, o un delfín, o un perro, etc. Curiosamente nadie se pregunta por qué eso no ocurre ;o)



18
De: Coleccionista Fecha: 2008-09-07 16:56

Resulta espectacular lo que pueden hacer las nuevas técnicas.

Carmen:

"yo no entiendo casi nada de esto pero ¿porqué hay monos que siguen siendo monos?"

Porque la evolución no tiene ningún tipo de "final" o "intención", sino que sencillamente consiste en adaptación al medio.



19
De: El PaleoFreak Fecha: 2008-09-07 23:47

Bueno, no "consiste" en adaptación al medio, sino que incluye la adaptación al medio.



20
De: Dodger Fecha: 2008-09-08 11:14

Ah, leído el artículo con calma parece que se plantean la posible regulación de este enhancer de los genes más cercanos, CENTG2 y Gbx2, pero no se sabe aún qué papel pueden jugar en el desarrollo. Es que parecía un poco raro que un regulador CIS se fuera a regular lejos y a genes dispersos por el genoma... :-)



21
De: El PaleoFreak Fecha: 2008-09-08 11:22

No sería raro, en realidad. Los enhancers suelen regular a mucha distancia.



22
De: Dodger Fecha: 2008-09-08 11:32

Lejos pueden llegar, pero no más lejos de genes dispersos por su propio cromosoma, no por el genoma.
Pero si.



23
De: Dodger Fecha: 2008-09-08 11:33

Me corrijo. Los enhancers de este tipo, no pueden. Los ebhancers trans-reguladores, si pueden.



24
De: Pero Fecha: 2008-09-10 11:07

Los enhancers como este podrian estar regulando genes en cualquier parte del genoma. No suelen, pero pueden. Hay que recordar que el ADN en la celula no esta en fila india, asi que a veces un cromosoma cualquiera esta mas cerca que partes de uno mismo.



25
De: Pero Fecha: 2008-09-10 11:11

Algo importante y que nadie comenta mucho es el hecho de que hagan falta 13 mutaciones para obtener expresion tipo humano. Parece que o tienes los 13 cambios o no hay expresion en absoluto. No es un incremento en la expresion gradual, con lo cual es complicado ver que efecto "positivo" tendrian los cambios intermedios...no? Ya esta Dios metiendo baza...



26
De: El PaleoFreak Fecha: 2008-09-10 12:19

"Parece que o tienes los 13 cambios o no hay expresion en absoluto"

¿Estás seguro de eso?



27
De: El PaleoFreak Fecha: 2008-09-10 12:20

Oiga, Doctor George, está feo apropiarse de los textos ajenos.



28
De: Dodger Fecha: 2008-09-10 15:51

uaaaala, ke feo lo del Dr. George este!
Pero, pero en el texto habla de esta secuencia como de regulador Cis, y cuando un elemento regula en cis, por definición lo hace sobre la misma cadena en la que está. Los enhancers pueden regular genes de otro cromosoma, pero entonces son enhancer trans-reguladores.
Da igual, es una gilipollez, la noticia mola un huevo.



29
De: Pero Fecha: 2008-09-10 18:46

No, no estoy seguro, perdón, porque no lo testan. Me pareció entenderles que "necesitabas 13 mutaciones para humanizar la secuencia" (y dicen que 13 son suficientes. Necesario y suficiente es distinto, y tal).
No han testado los intermedios, que fue lo que me dio la sensacion cuando lo leí (me pareció un experimento obvio desde un punto de vista evolutivo, no?). Perdon, por la confusion. Aunque al menos sirve para plantear el tema. Seria realmente interesante ver que pasa en los intermedios.



30
De: paloma Fecha: 2008-09-24 02:20

lee la transformacion del mono en hombre



31
De: Gunillo Fecha: 2008-10-25 22:56

Madre mía! Modificar una sintesis de réplica de gen acelerado humano para que produzca una sustancia azul inyectada en embriones de ratón de laboratorio...
Mira que hay que tener imaginación pa semejante ocurrencia!!!

Y ninguna zona del cerebro se puso azul?!?! Vamos, que tendremos mucho pulgar, mucho hombro y garganta...pero mente de chimpancé!



32
De: Phosphoros Fecha: 2008-10-28 11:00

Hola
Recomiendo este Blog de Genética.
http://genmolecular.wordpress.com/
Saludos.



33
De: Leonardo Fecha: 2009-01-11 04:16

Interesante... y sobre como hay cambios tan drasticos entre especies emparentadas o con ancestros en comun, no nos olvidemos q las especies q vemos son solo el 99% de las que han existido sobre la tierra, asi q lo que observamos son lo mas funcional y exitoso q se ha podido desarrollar (biologicamente hablando). Hay ciertas circunstancias q desencadenas estos cambios pero parece que nadie le da mucha importancia, que son los cuellos de botella donde se fijan genes de muy poca frecuencia, y se pierden genes de alta frecuencia poblacional. La tierra ha estado marcada por eventos de grandes extinciones masivas, muchas especies han visto mermadas sus poblaciones a limites insospechados donde la unica opcion era la endogamia y por consiguiente las pequeñas poblaciones de la misma especie fijaron al azar genes de su pool genico. Y es dificil que se encuentren especimenes intermedios, simplemente porque nunca los hubo.



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