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23 de abril de 2014

Las señales químicas que nos hacen humanos (el epigenoma de un neandertal)


Las nuevas técnicas de secuenciación de ADN antiguo están aportando algunos datos clave para comenzar a entender cómo evolucionaron las especies humanas hasta llegar a dar forma a la única especie viva en la actualidad: el ser humano moderno, 'Homo sapiens'. En los últimos años hallazgos como el genoma completo y con gran detalle del neandertal o la secuencia de otra de las especies hermanas, el denisovano, han dado luz a una época crucial para la evolución humana.

Pero los genes, el ADN, no lo es todo. La información contenida en nuestras células, en las de cualquier especie, requiere de una compleja maquinaria química que controla el funcionamiento de los genes y asd qué gen funciona y cuál no en cada momento. Es lo que se conoce como epigenética. De alguna forma se podría hacer la analogía con una obra literaria: las letras serían el código genético y los signos de puntuación serían la epligenética que permite que el texto sea legible y tenga sentido. Entre las señales que permiten a la epigenética desempeñar esta función se encuentran algunas modificaciones químicas, como la metilación del ADN, que controla cuándo y cómo son activados y desactivados los genes que controlan el desarrollo de nuestro organismo. Y esas son precisamente las alteraciones que han estudiado en el trabajo.

Un algoritmo matemático

Los investigadores llevan tiempo preguntándose si ahora que tenemos la genética, ¿podemos tener también la epigenética? "La respuesta hasta ahora era no", responde Mario Fernández Fraga, director del Laboratorio de Epigenética del Cáncer de la Universidad de Oviedo e investigador del CSIC. Pero eso ha cambiado. Una investigación liderada por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalem y del Instituto Max Planck y en la que ha participado el equipo de Fernández Fraga acaba de reconstruir el epigenoma tanto del neandertal como del denisovano. 

Los autores del trabajo, recién publicado en la revista 'Science', han diseñado un algoritmo matemático que permite reconstruir cómo se ha deteriorado el epigenoma de ambas especies con el tiempo, lo que ha permitido a los científicos 'dar marcha atrás' con las muestras de las que disponen en la actualidad hasta saber cómo sería ese epigenoma hace 70.000 años.

"La mejor prueba de que el nuevo método funciona es que las conclusiones son muy coherentes con lo que vemos cuando comparamos las especies antiguas con los humanos modernos", explica Fernández Fraga. "A pesar de que hay parte que es muy similar, es cierto que hay diferencias y están en los genes que regulan la formació de los huesos", asegura.

Según la discusión del trabajo científico, esto es consistente con una evolución diferenciada de las estructuras óseas de especies como el neadertal y el humano moderno. Otras afectan a genes relacionados con el sistema cardiovascular o el sistema nervioso, los cuales se han asociado con enfermedades como el Alzheimer o la esquizofrenia. Aunque se desconocen los factores que han dado lugar a esas diferencias, dado que los patrones epigenéticos están influidos tanto por las propias características genéticas como por las condiciones ambientales. "Pero no podemos saber si se deben a una condición inherente del ser humano moderno o se han desencadenado debido al modo de vida que llevamos", asegura Fernández Fraga. "Además, hay que tener en cuenta que ellos vivían muchos menos años que nosotros".
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