El gen que nos hace humanos
21/02/2015 - 14:17:05
ABC.es.- �Qu� nos hace humanos? La pregunta del mill�n. Poco m�s de un 1% de nuestro genoma nos diferencia de los bonobos, los chimpanc�s m�s evolucionados. Sin embargo, nuestro cerebro es mucho m�s grande. �C�mo se ha desmarcado del cerebro de nuestros parientes vivos m�s cercanos, los chimpanc�s, si casi todos nuestros genes son los mismos?
Una nueva investigaci�n ha encontrado un gen, o mejor dicho, una secuencia de ADN, que ha contribuido a que el cerebro humano se expandiera dr�sticamente durante el curso de la evoluci�n, dot�ndonos de capacidades �nicas para usar el lenguaje abstracto y las matem�ticas complejas.
Y lo han podido hacer gracias a una t�cnica nueva puesta a punto en la Universidad de Duke. Consiste en seleccionar las principales diferencias gen�ticas entre los chimpanc�s y los seres humanos y luego visualizar sus respectivas contribuciones al desarrollo temprano del cerebro implant�ndolos en embriones de rat�n. El resultado, ratones con genes humanos o de chimpanc�, que hacen sus cerebros mayores. En especial si los genes que contienen son nuestros.
El equipo encontr� que los seres humanos tienen peque�as diferencias en un regulador espec�fico de la actividad del g�nica, apodado HARE5 (Liebre 5), que cuando se introduce en un embri�n de rat�n, da lugar a un cerebro un 12% m�s grande que en los embriones tratados con la secuencia HARE5 de los chimpanc�s.
Los hallazgos, que aparecen en la revista �Current Biology� , pueden dar una idea no s�lo de lo que hace al cerebro humano especial, sino que tambi�n podr�an ayudar a responder a la pregunta de por qu� la gente padece algunas enfermedades, como el autismo y la enfermedad de Alzheimer, que sin embargo no afectan a los chimpanc�s.
Cada genoma contiene muchos miles de peque�os trozos de ADN llamados �potenciadores� (enhancers), cuya funci�n es controlar la actividad de los genes. Algunas de ellas son exclusivas de los humanos. Algunos est�n activos en tejidos espec�ficos. Pero no se hab�a demostrado hasta ahora que alguno de los potenciadores espec�ficos de los humanos influyera directamente en la anatom�a del cerebro, como se ha visto ahora con HARE5.
Para lograrlo, los investigadores se sirvieron de la informaci�n contenida en bases de datos gen�micas de humanos y los chimpanc�s, para encontrar potenciadores expresados principalmente en el tejido cerebral en el desarrollo temprano. Y dieron prioridad a potenciadores que difer�an notablemente entre las dos especies.
Candidatos
Aparecieron 106 candidatos, seis de ellos estaban cerca de genes sospechosos de estr involucrados en el desarrollo del cerebro. El grupo denomin� a estos potenciadores que aceleran el crecimiento del cerebro HARE1 a HARE6.
El candidato m�s fuerte era HARE5 por su localizaci�n cromos�mica cerca de un gen llamado Frizzled 8, que es parte de una v�a molecular implicada en el desarrollo del cerebro y sus enfermedades. Los HARE5 humano y del chimpanc� difieren en s�lo 16 letras en su c�digo gen�tico. Sin embargo, en embriones de rat�n, los investigadores encontraron que el potenciador humano se activaba antes en el desarrollo y era m�s activo en general que el promotor de chimpanc�.
�Lo realmente interesante es que se detectaron las diferencias de actividad en un momento cr�tico en el desarrollo del cerebro: cuando las c�lulas progenitoras neurales est�n proliferando y ampliando en n�mero, justo antes de la producci�n de neuronas�, resaltan los investigadores. Adem�s las c�lulas progenitoras destinadas a convertirse en neuronas proliferaron m�s r�pido en los ratones con el HARE humano que con el del chimpanc�, y dieron lugar a m�s neuronas.
Embri�n de rat�n con un cerebro un 12% mayor gracias a que lleva implantada la versi�n humana del potenciador HARE5, que a su vez enciende un gen importante en el desarrollo del cerebro. Silver lab, Duke University
Embri�n de rat�n con un cerebro un 12% mayor gracias a que lleva implantada la versi�n humana del potenciador HARE5, que a su vez enciende un gen importante en el desarrollo del cerebro.
Silver lab, Duke University
En los ratones con HARE5 humano, sus cerebros crecieron un 12% m�s a en comparaci�n con los ratones que llevaban el potenciador hom�logo del chimpanc�. Y la regi�n que m�s aument� fue el neoc�rtex, la zona del cerebro que participa en funciones de nivel superior como el lenguaje y el razonamiento.
Seg�n los investigadores, el hecho de conseguir una peque�a lista de genes candidatos a influir en el tama�o del cerebro ya es en s� mismo una haza�a, lograda mediante la aplicaci�n de los filtros adecuados para el an�lisis de genomas de humanos y chimpanc�s. �Muchos otros hab�an intentado esto y fracasado� argumentan para justificar su afirmaci�n. �Otros grupos han analizado los genes implicados en la evoluci�n del tama�o del cerebro, y hecho el mismo tipo de experimentos que nosotros pero hasta la fecha o hab�an tenido �xito�, recalcan.
�Hemos encontrado una pieza en la base gen�tica que ayuda a entender por qu� tenemos como especie un cerebro m�s grande. (�) Creo que s�lo hemos ara�ado la superficie, en t�rminos de lo que podemos obtener de este tipo de estudio�, explica Debra Plata, una de los participantes en el estudio. �Hay algunos otros candidatos realmente convincentes que tambi�n nos puede llevar a una mejor comprensi�n de la singularidad del cerebro humano�, concluye.
http://abcblogs.abc.es/cerebro/public/post/descubren-el-gen-que-nos-hace-humanos-trasplantandole-a-un-cerebro-de-raton-16576.asp/
