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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Chimpanzómica.

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Hoy os ofrezco una nueva entrega de Quilo vintage. Como veréis, en ella abordo el interesante asunto de qué es lo que nos hace humanos. La respuesta a esta pregunta no está todavía completamente elucidada desde el punto de vista de la ciencia. Sin embargo, esta sí tiene meridianamente claro que la respuesta debe en principio encontrarse en las diferencias genéticas entre nuestra especie y las especies que no son humanas, aunque casi puedan llegar a serlo. Me refiero a las cuatro especies de simios superiores que aún nos acompañan sobre el planeta, aunque nadie sabe si lo seguirán haciendo en el futuro inmediato: chimpancés, bonobos, gorilas y orangutanes.

En enero de 2003, cuando aún humeaba la noticia de la publicación del genoma del del ratón, escribía sobre el siguiente proyecto de secuenciación genómica: el del genoma del chimpancé. Eran tiempos en los que la secuenciación aún se hacía a pie, o como mucho en bicicleta, y secuenciar un genoma con precisión era una tarea que llevaba años.

Aquí podéis leer lo que contaba por aquel entonces hace más de cuatro lustros, sobre lo que se esperaba conocer sobre el ser humano cuando pudiéramos comparar su genoma con el del chimpancé.

Y bien, por desgracia, los acontecimientos indican con claridad que el gen de amaos los unos a los otros sigue sin ser descubierto y, lo que es peor, el gen de mataos los unos a los otros sigue sin ser controlado y a veces funciona sin freno alguno en uno u otro simio, sobre todo en los que van vestidos.

El consorcio de laboratorios que abordaron la secuenciación del genoma del chimpancé publicó finalmente sus resultados casi dos años más tarde de lo prometido, en 2005. Los avances en la tecnología de la secuenciación del ADN, con la aparición de la tecnología llamada secuenciación de nueva generación, que podía secuenciar el genoma de cualquier especie en paralelo, y no en serie, (lo que podría suponerse equivalente a poder leer de vez todas las palabras de un libro, y no una detrás de la otra) permitieron la secuenciación de otros genomas. El del orangután de Sumatra se publicó en 2011, el del bonobo, la especie hermana del chimpancé, en 2012, y en 2016 se obtuvo el primer borrador del genoma de una de las cuatro subespecies de gorila, muy relacionadas entre ellas. En la actualidad, se poseen datos de esos genomas de una elevada precisión, ya que cada genoma se ha secuenciado decenas de veces para asegurarse de la veracidad de los datos.

Del análisis de los datos, que aún tiene mucho que revelarnos, se desprenden, no obstante, interesantes posibilidades. Una de ellas es que la separación entre humanos y chimpancés pudo comenzar a ocurrir hace 10,6 millones de años, y no los 7 u 8 millones de años estimados con anterioridad. Al parecer, hubo un considerable trasiego de genes entre las dos especies mientras estas divergían en su evolución, lo que pudo hacer que esta sucediera más lentamente de lo estimado hasta ahora.

Los datos de secuenciación genómica confirman que chimpancés y bonobos son las dos especies de simios superiores más estrechamente relacionadas genéticamente. Ambas especies se separaron en su evolución hace solo de uno a dos millones de años. A pesar de su proximidad genética, como ya he mencionado, ambas especies muestran una clara divergencia en su organización y comportamiento social. Esto indica que tan solo unas pocas diferencias genéticas pueden ejercer un impacto desproporcionado en algunas de las características de las especies. Ambas especies también se vieron implicadas en un frecuente trasiego de genes entre ellas al poco de comenzar a separarse a lo largo de su evolución.

El genoma del bonobo indica, además, que ha estado al borde de la extinción en diversas ocasiones. En la actualidad, esta situación se repite, ya que el bonobo es una de las especies amenazadas de desaparecer pronto del planeta. Confieso que, al pensar en este asunto, me inunda la tristeza y las lágrimas se abren camino por mis conductos lacrimales. Soy pesimista sobre el futuro de cualquiera de las cuatro especies de simios desnudos que aún quedan y, por tanto, muy pesimista sobre el futuro de la especie restante: la del único simio vestido.

El análisis de los genomas de los simios superiores también revela que algunos genes han sufrido un proceso de selección positiva en la especie humana, es decir, ciertas variantes son más frecuentes en humanos que en el resto de los simios, algunas, de hecho, son exclusivas de los humanos. La comparación de los genomas también indica que, a lo largo de la evolución, se producen también reordenamientos en el ADN, pequeños trozos de este pueden ser eliminados, duplicados, cambiados de orientación etc. Aunque estos reordenamientos no afectan, en general, a los genes que producen las proteínas necesarias para hacer funcionar a las células, sí que pueden afectar a las condiciones requeridas para que los genes funcionen, o a la velocidad de su funcionamiento, lo que puede igualmente ejercer efectos sobre el curso de la evolución.

Finalmente, los genomas de los simios superiores y humanos han sido analizados para buscar nuevos genes. Aunque hasta hace menos de una década se creía que los nuevos genes solo podrían aparecer por copia del original y luego modificación de esa copia hasta cambiarla por otra cosa “nueva”, estudios más recientes indican que se pueden crear genes nuevos por otros mecanismos. Estos mecanismos permiten la generación de genes no relacionados con los anteriormente presentes en el genoma, es decir, son genes completamente nuevos. Hasta 60 nuevos genes han sido identificados en el genoma humano en comparación con el del chimpancé, y se estudia ahora cuál es su influencia en que nos hayamos convertido en humanos. Esta podría ser importante o, al contrario, no tan determinante como algunos podrían desear, y ser las mutaciones en genes no tan nuevos las principales responsables de nuestra evolución.

Los estudios sobre la evolución humana continúan, y la comparación del genoma humano con el de otras especies de homínidos ya extinguidos, como los neandertales y los denisovanos, probablemente proporcionarán nuevos datos en el futuro. Sin embargo, si me lo permites, en mi opinión, será muy difícil que lleguemos a comprender por completo en qué grado ha influido cada uno de los cambios genéticos observados entre los simios y los humanos en la evolución de cada especie, en qué manera se han combinado unos cambios con otros para producir el resultado de unos seres con la inteligencia suficiente como para estar preocupados por cómo se ha producido su evolución.

(Jorge Laborda 26/04/2023)

Jorge Laborda es Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Farmacia de la UCLM

Referencias

Frank Vrieling and Rinke Stienstra, Obesity and dysregulated innate immune responses: impact of micronutrient deficiencies. Trends in Immunology, March 2023, Vol. 44, No. 3 https://doi.org/10.1016/j.it.2023.01.003

Gurseen Rakhra, Gurmeen Rakhra. Zinc finger proteins: insights into the transcriptional and post transcriptional regulation of immune response. Molecular Biology Reports (2021) 48:5735–5743. https://doi.org/10.1007/s11033-021-06556-x

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