El “ADN basura” nos hizo humanos

Una secuencia de “ADN basura” humana hace crecer pulgares, muñecas y tobillos a embriones de ratón. Foto: Yale University.

Encuentran una secuencia de ADN no codificante que sería la responsable en parte de la capacidad humana de agarrar y manipular objetos o herramientas e incluso de andar erguidos.



Compartimos un alto porcentaje de nuestros genes con los chimpancés, pero es obvio que fisiológica e intelectualmente somos muy distintos a ellos. Ahora unos científicos han encontrado pistas que indican que pequeñas secuencias de ADN son responsables de nuestros miembros y manos.
La secuencia de ADN encontrada es no codificantes. Este ADN no codificante son regiones de ADN que no sirven para fabricar proteínas y que algunas veces se las ha llamado colectivamente “ADN basura”. Quizás muchas de las diferencias entre humanos y chimpances se deban a este tipo de secuencias.
En los últimos años los expertos se han ido dando cuenta de que este “ADN basura” no es tal y que cumple ciertas funciones, como activar o desactivar ciertos genes. Se han encontrado alrededor de 200.000 secuencias de este tipo en los mamíferos y 1000 de ellas parecen ser exclusivamente humanas.
Desde hace tiempo se sospechaba que los cambios en la expresión de los genes contribuían a la evolución humana, pero era muy difícil de estudiar porque las secuencias que controlaban los genes no habían sido identificadas. El control de algunas de esas secuencias se debería al ADN no codificante. Por tanto, el ADN basura no sería tal y contendría miles de secuencias reguladoras que se encargarían de la expresión de genes. La evolución no sólo estaría dirigida por cambios en las secuencias de genes, sino que además dependería de áreas de ADN no codificante.
Se ha podido ver que algunas de estas secuencias no codificantes se han conservado a lo largo de una gran distancia evolutiva y que, por ejemplo, se pueden encontrar tanto en gallinas como en humanos. Ciertos resultados indicaban que estas secuencias conservadas controlaban los genes que afectan el desarrollo humano.
James Noonan de Yale University y sus colaboradores de otras instituciones examinaron las diferencias entre secuencias humanas y las de otros primates e identificaron una que había que ha sido conservada en diversas especies de vertebrados, pero que había evolucionado muy rápidamente, acumulado variaciones en 16 bases desde la divergencia de los humanos y chimpancés hace 6 millones de años. Esta secuencias de ADN no codificante, que podríamos decir que es específicamente humana, se denominada HACSN1.
Una vez identificada esta secuencia lo investigadores la usaron para manipular embriones unicelulares de ratón. Once días y medio después de la inoculación encontraron que se activaron genes en los embriones de ratón haciendo que éstos desarrollaran extremidades de manera similar a la humana. Así por ejemplo, el pulgar y el primer par de dedos se disponían de la misma manera que en la mano humana. Cuando el equipo inyectó a los embriones secuencias similares de chimpancés y macacos la actividad genética (que se ponía de relieve por un color azul inducido artificialmente) fue confinada solamente a la base de los miembros.
Esto sugiere que HACSN1 podría ser uno de los componentes moleculares “puramente humano”. Se cree que HACNS1 puede haber contribuido a la adaptación de los tobillos, pies, pulgares y muñecas humanas. Rasgos anatómicos críticos que nos dieron la ventaja como especie. Esta secuencia sería, por tanto, un contribuidor fundamental a las diferencias morfológicas entre humanos y simios.
No se sabe muy bien cómo HACSN1 afecta el desarrollo de los miembros porque los investigadores no saben qué gen o genes está influenciando. El próximo paso será modificar genéticamente un ratón con con más complementos de este tipo procedentes de humanos. De esto modo intentarán saber si una particular secuencia podría alterar la posición de los dedos, la rotación del pulgar o hacer algo completamente diferente.
Este estudio podría abrir camino a muchos descubrimientos sobre la singularidad de secuencias genéticas específicamente humanas.

http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/321/5894/1346