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viernes, 16 de noviembre de 2012

Científicos descubren gen que permitió la evolución humana



Tras comparar nuestro genoma con otras especies, expertos hallaron primer gen exclusivo humano que demuestra una función evolutiva.
por C. Yáñez / P. Sepúlveda



Entre los simios más cercanos al ser humano están el gorila y el chimpancé. Con ellos compartimos entre el 97 a 98% de los genes, por lo que saber qué hace la diferencia ha sido por años el centro de estudio de la ciencia. Hasta ahora, diversos estudios han mostrado que ciertos genes que comparten hombres y simios están mutados o duplicados en los primeros, lo que podría explicar por qué los humanos lograron desarrollar habilidades superiores, como el lenguaje.

Pero ahora, una investigación de la U. de Edimburgo (Escocia) que comparó nuestro genoma con el de otras 11 especies describe -por primera vez- un gen exclusivo humano que podría ser la clave en la historia de la evolución, ya que habría permitido activar una serie de otros genes que dotaron al hombre de habilidades cognitivas.

Se trata del gen miR-941, que según los expertos, surgió luego que humanos se separaran de los simios y que fue fundamental en el desarrollo del cerebro humano, sobre todo en lo que respecta al lenguaje y la capacidad para fabricar herramientas.

Martin Taylor, del Instituto de Genética y Medicina Molecular de la U. de Edimburgo y autor principal del estudio, dijo que como especie, “los seres humanos son maravillosamente inventivos y estamos socialmente y tecnológicamente evolucionando todo el tiempo. Sin embargo, esta investigación muestra que estamos innovando a nivel genético también”, ya que este gen “surgió de la nada, en un momento en que nuestra especie estaba experimentando cambios dramáticos: viviendo más tiempo, caminando erguidos, aprendien- do a utilizar las herramientas y empezando a comunicarse”, dijo en Nature Com-munications, donde se publicó el artículo.

Paso evolutivo

De acuerdo con la investigación, este gen habría aparecido en el linaje humano entre uno a seis millones de años. Esto, porque se estima que hace seis millones, nuestra especie se separó de los simios para evolucionar y, por lo tanto, de esa fecha aproximadamente es el último ancestro común entre ambas especies. Por otro lado, se sabe que una especie homínida, descubierta en 2008, bautizada denisovanos y que vivió hace 50 mil años, ya tenía este gen. Los expertos calculan que el último ancestro común entre denisovanos y humanos modernos es de hace un millón de años. Según esos cálculos, la presencia de este gen en la especie humana coincide con otros avances significativos en la evolución de nuestra especie, como el fuego, descubierto hace tres millones de años. En ese mismo tiempo, casi se triplicó el tamaño del cerebro en los homínidos, lo que incluyó cambios masivos en la interconexión de los lóbulos frontales, transformaciones en el nexo de la producción vocal con las áreas motoras y emotivas del cerebro, enlaces con las zonas visuales de este órgano y la expansión de otras áreas más primitivas, como el cerebelo. Todo este desarrollo neurológico permitió un aumento en la habilidad y la coordinación del movimiento y también del habla, lo que, a su vez, ayudó a la vida en sociedad. “Hace seis millones de años, había una especie de simio que vivió en Africa, una de esas especies que, probablemente, se alojó en el medio forestal y finalmente, se convirtió en la población de chimpancés que conocemos hoy. Otro grupo de especies que probablemente se mudó a un medioambiente como la sabana, con el tiempo dio origen a los humanos modernos. Las mutaciones que dieron origen al miR-941 sólo ocurrieron en el grupo que se convertiría en seres humanos”, dijo Taylor a La Tercera.

El estudio

Para saber qué hizo aparecer el linaje humano, los expertos compararon nuestro genoma con 11 especies: chimpancé, gorila, orangután, el macaco rhesus, mono tití, ratón, rata, perro, vaca, la zarigüeya y el pollo.

Así, lograron identificar 10 genes humanos que no codifican proteínas (o microRNA), que no estaban presentes en las otras especies y, entre ellos, uno que se presentaba en un nivel mucho más alto que el resto (miR941). Los microRNA son esenciales en la regulación de la expresión de genes, aunque durante mucho tiempo fueron conocidos como ADN basura.

La investigadora del Programa de Genética de la U. de Chile, Lucía Cifuentes, explicó que todo el conocimiento de las últimas décadas demuestra que las diferencias entre las distintas especies se deben sobre todo a diferencias en la expresión e interacción de los genes.

Según Taylor, la importancia de este gen es que es completamente nuevo en la especie humana. Otros estudios han mencionado genes como FOXP2 y HAR1 como clave en funciones superiores humanas, pero son compartidos con los simios hasta hoy. En cambio, el gen miR-941 no estaba presente en el ancestro común de seres humanos y los chimpancés. “También se ha dicho que hay otros nuevos genes humanos, pero son cosas que se parecen a los genes y algunos, incluso, han demostrado ser proteínas. Pero ninguno de estos otros “nuevos” genes humanos ha demostrado tener una función. En nuestro trabajo, hemos podido demostrar una función a nivel molecular (como regulador de genes) y a nivel de organismo, como parte de la adaptación genética de otros genes”, insistió Taylor.

Cambios en el cerebro

Como se trata de un microARN y estos tipos de genes son los encargados de la regulación de otros genes, los demás genes específicos que provocaron los cambios son muchos y todavía no están descritos.

Lo que sí pueden decir los expertos de la U. de Edimburgo es que en el cerebro humano, este gen está expresado en altos niveles en la corteza prefrontal, asociada hoy a las principales habilidades cognitivas y funciones ejecutivas, como toma de decisiones, razonamiento, lenguaje, etc. También, se expresó fuertemente en el cerebelo. “No sabemos con claridad cuál es la función en el cerebro. Lo que sí sabemos es que miR-941 activa otros genes fuera o hacia abajo y sabemos que algunos de los genes que trabaja son los llamados genes diana. En nuestro estudio, hemos podido demostrar una función a nivel molecular y de organismo, es decir, vemos la adaptación genética de otros genes en respuesta a miR-941. Una firma llamativa de evolución darwiniana en acción”, dijo Taylor.
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