Lo que falta en el genoma humano en comparación con los genomas de otros primates podría haber sido tan crucial para el desarrollo de la humanidad como lo que se ha añadido durante nuestra historia evolutiva, según un nuevo estudio dirigido por investigadores de Yale y del Instituto Broad del MIT y Harvard.
Las nuevas conclusiones, publicadas en la revista Science, llenan un importante vacío en lo que se sabe sobre los cambios históricos del genoma humano. Aunque la revolución en la capacidad de recopilar datos de genomas de distintas especies ha permitido a los científicos identificar adiciones específicas del genoma humano -como un gen que fue fundamental para que los humanos desarrollaran la capacidad de hablar-, se ha prestado menos atención a lo que falta en el genoma humano.
En el nuevo estudio, los investigadores han profundizado aún más en el ADN de los primates para demostrar que la pérdida de unos 10.000 fragmentos de información genética -la mayoría de tan sólo unos pares de bases de ADN- a lo largo de nuestra historia evolutiva diferencia a los humanos de los chimpancés, nuestro pariente primate más cercano. Algunos de esos fragmentos de información genética «eliminados» están estrechamente relacionados con genes implicados en funciones neuronales y cognitivas, incluido uno asociado a la formación de células en el cerebro en desarrollo.
El equipo de Yale descubrió que estos 10.000 fragmentos de ADN desaparecidos, presentes en los genomas de otros mamíferos, son comunes a todos los humanos.
El hecho de que estas deleciones genéticas se hayan conservado en todos los humanos, afirman los autores, da fe de su importancia evolutiva, lo que sugiere que confirieron alguna ventaja biológica.
A menudo pensamos que las nuevas funciones biológicas deben requerir nuevas piezas de ADN, pero este trabajo nos muestra que la supresión de código genético puede tener profundas consecuencias en los rasgos que nos hacen únicos como especie, afirma Steven Reilly, profesor adjunto de genética de la Facultad de Medicina de Yale y autor principal del trabajo.
El trabajo es uno de los varios publicados en Science por el Proyecto Zoonomia, una colaboración internacional de investigación que está catalogando la diversidad de los genomas de mamíferos mediante la comparación de secuencias de ADN de 240 especies de mamíferos existentes en la actualidad.
En su estudio, el equipo de Yale descubrió que algunas secuencias genéticas presentes en los genomas de la mayoría de las demás especies de mamíferos, desde ratones a ballenas, desaparecían en los humanos. Pero en lugar de alterar la biología humana, afirman, algunas de estas supresiones crearon nuevas codificaciones genéticas que eliminaban elementos que normalmente desactivarían los genes.
La supresión de esta información genética, según Reilly, tuvo un efecto equivalente al de eliminar tres caracteres – «n’t»- de la palabra «isn’t» para crear una nueva palabra, «is».
Tales supresiones pueden modificar ligeramente el significado de las instrucciones de cómo hacer un ser humano, ayudando a explicar nuestros cerebros más grandes y nuestra cognición compleja, afirmó.
Los investigadores utilizaron una tecnología llamada Massively Parallel Reporter Assays (MPRA), que puede examinar y medir simultáneamente la función de miles de cambios genéticos entre especies.
Estas herramientas tienen la capacidad de permitirnos empezar a identificar los muchos pequeños componentes moleculares que nos hacen únicos como especie, afirmó Reilly.
Fuentes
Yale University | James R. Xue et al. ,The functional and evolutionary impacts of human-specific deletions in conserved elements. Science380, eabn2253(2023). DOI:10.1126/science.abn2253
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