El impacto de la contribución genética de los neandertales ha sido incierto, sin estar claro si estos fragmentos afectan a la función de nuestro genoma o son sólo pasajeros silenciosos a lo largo del viaje.
Investigadores muestran evidencias de que las secuencias de ADN de Neandertal todavía influyen en cómo se activan o desactivan los genes en los humanos modernos. Los efectos de los genes de los neandertales sobre la expresión génica probablemente contribuyen a rasgos como la altura y la susceptibilidad a la esquizofrenia o al lupus, según hallaron los investigadores.
Investigadores muestran evidencias de que las secuencias de ADN de Neandertal todavía influyen en cómo se activan o desactivan los genes en los humanos modernos. Los efectos de los genes de los neandertales sobre la expresión génica probablemente contribuyen a rasgos como la altura y la susceptibilidad a la esquizofrenia o al lupus, según hallaron los investigadores.
Incluso 50 mil años después del último apareamiento humano-neandertal, todavía podemos ver impactos medibles en la expresión génica. Esas variaciones en la expresión génica contribuyen a la variación fenotípica humana y la susceptibilidad a una determinada enfermedad.
Estudios anteriores han encontrado correlaciones entre los genes de Neandertal y rasgos como metabolismo de grasas, depresión y riesgo de lupus, pero averiguar el mecanismo detrás de las correlaciones ha resultado difícil. El ADN se puede extraer de los fósiles y secuenciarlo, pero el ARN no se puede, por lo que, sin esta fuente de información, los científicos no pueden estar seguros exactamente de si los genes de Neandertal funcionaban de manera diferente que en sus homólogos humanos modernos. Sin embargo, es posible analizar la expresión génica en los seres humanos modernos que poseen ancestros de Neandertal.
En este estudio, los investigadores analizaron secuencias de ARN en un conjunto de datos denominado 'Genotype-Tissue Expression (GTEx) Project', buscando personas que llevaban versiones tanto de Neandertal como humanas modernas de cualquier gen, una versión de cada padre. Para cada uno de dichos genes, los científicos compararon la expresión de los dos alelos en 52 tejidos diferentes.
"Del 25 por ciento de todos los sitios que hemos probado, pudimos detectar una diferencia en la expresión entre el alelo de Neandertal y el alelo (cada una de las formas alternativas de un gen que ocupa la misma posición en cada par de cromosomas homólogos) humano moderno", subraya el primer autor del estudio, Rajiv McCoy.
La expresión de los alelos de Neandertal tendió a ser especialmente baja en el cerebro y los testículos, lo que sugiere que esos tejidos pueden haber experimentado una evolución más rápida desde que nos separamos de los neandertales. "Podemos inferir que tal vez las mayores diferencias en la regulación de genes existen en el cerebro y los testículos entre los seres humanos modernos y Neandertales", dice Akey.
Un ejemplo descubierto por este estudio es un alelo de Neandertal de un gen llamado ADAMTSL3 que disminuye el riesgo de esquizofrenia, mientras que también influye en la altura. "Trabajos previos ya habían sugerido que este alelo afecta al empalme alternativo. Nuestros resultados apoyan este modelo molecular, al tiempo que revelan que la mutación causal fue heredada de los neandertales", dice McCoy.
Estudios anteriores han encontrado correlaciones entre los genes de Neandertal y rasgos como metabolismo de grasas, depresión y riesgo de lupus, pero averiguar el mecanismo detrás de las correlaciones ha resultado difícil. El ADN se puede extraer de los fósiles y secuenciarlo, pero el ARN no se puede, por lo que, sin esta fuente de información, los científicos no pueden estar seguros exactamente de si los genes de Neandertal funcionaban de manera diferente que en sus homólogos humanos modernos. Sin embargo, es posible analizar la expresión génica en los seres humanos modernos que poseen ancestros de Neandertal.
En este estudio, los investigadores analizaron secuencias de ARN en un conjunto de datos denominado 'Genotype-Tissue Expression (GTEx) Project', buscando personas que llevaban versiones tanto de Neandertal como humanas modernas de cualquier gen, una versión de cada padre. Para cada uno de dichos genes, los científicos compararon la expresión de los dos alelos en 52 tejidos diferentes.
"Del 25 por ciento de todos los sitios que hemos probado, pudimos detectar una diferencia en la expresión entre el alelo de Neandertal y el alelo (cada una de las formas alternativas de un gen que ocupa la misma posición en cada par de cromosomas homólogos) humano moderno", subraya el primer autor del estudio, Rajiv McCoy.
La expresión de los alelos de Neandertal tendió a ser especialmente baja en el cerebro y los testículos, lo que sugiere que esos tejidos pueden haber experimentado una evolución más rápida desde que nos separamos de los neandertales. "Podemos inferir que tal vez las mayores diferencias en la regulación de genes existen en el cerebro y los testículos entre los seres humanos modernos y Neandertales", dice Akey.Un ejemplo descubierto por este estudio es un alelo de Neandertal de un gen llamado ADAMTSL3 que disminuye el riesgo de esquizofrenia, mientras que también influye en la altura. "Trabajos previos ya habían sugerido que este alelo afecta al empalme alternativo. Nuestros resultados apoyan este modelo molecular, al tiempo que revelan que la mutación causal fue heredada de los neandertales", dice McCoy.
El empalme alternativo se refiere a un proceso en el que los ARNm se modifican antes de que salgan del núcleo de la célula. Cuando la mutación neandertal está presente, la maquinaria de la célula elimina un segmento del ARNm que se expresa en la versión humana moderna y la célula termina fabricando una proteína modificada debido a una sola mutación de un antepasado de Neandertal.
La conexión entre esa proteína modificada, la altura y la esquizofrenia todavía requiere más investigación, pero es un ejemplo de cómo las pequeñas diferencias entre los seres humanos modernos y los neandertales pueden contribuir a la variación en las personas.
La hibridación entre los humanos modernos y los neandertales aumentó la complejidad genómica. La hibridación no fue sólo algo que ocurrió hace 50 mil años, de la que ya no tenemos que preocuparnos. Esas pequeñas piezas, nuestras reliquias de Neandertal, están influyendo en la expresión genética de manera penetrante e importante.
Los siguientes pasos pueden incluir investigar si los genes denisovanos (otra especie de homínidos que se cruzaron con los humanos modernos) contribuyen a la expresión de genes. Para este estudio, McCoy y sus compñeros tuvieron que desarrollar un nuevo enfoque estadístico para tamizar la inmensa cantidad de datos de ARN, pero podría emplearse la misma técnica para comparar las diferencias de expresión génica entre los alelos humanos modernos.
Fuentes: Investigación y Desarrollo y Europa Press
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