Genes móviles nos hicieron humanos

publicado el 19 de febrero de 2012 en «Milenio Diario»
columna: «se descubrió que...»

 

Todos los seres humanos tenemos cerebros similares, con las mismas circunvoluciones, lóbulos, sistemas, glándulas endocrinas, conexiones entre núcleos y corteza. Unos 100 mil millones de neuronas se conectan entre sí... Hum... no me atrevo a decirlo, pero aquí va: nuestra galaxia, la Vía Láctea, tiene un número asombrosamente similar de estrellas: unos 100 mil millones. Da para muchas especulaciones sin más base que el número, otra de las muchas casualidades que van desde el azar necesario para formar el átomo de carbono, hasta el extraño término medio que somos respecto de lo infinitamente pequeño y lo infinitamente grande.

Fred Gage del Salk Institute for Biological Studies en La Jolla, California, y Alysson Muotri de la Universidad de California en San Diego, se preguntan, en el número de Scientific American que saldrá en marzo, qué hace diferentes a cerebros similares. Lo que somos viene de "un órgano de arquitectura asombrosamente intrincada: el cerebro humano contiene 100 mil millones de neuronas, en miles de tipos y forman una red estimada en más de 100 millones de millones de interconexiones".

Tenemos ligeras diferencias, los genes que heredamos pueden explicar núcleos cerebrales con minúsculas variantes. Pero, "aun gemelos idénticos criados por los mismos padres pueden diferir de forma notoria en su funcionamiento mental". Tan diferente como la orientación sexual: conozco un par de gemelos que no logro distinguir... salvo que uno es gay y el otro no.

En medios más controlados que el de una familia, en ratones de laboratorio, creados con genes idénticos y criados con idénticos manejos, hay diferencias, señalan los autores, en habilidad para aprender, niveles en que eluden el temor, así como en respuestas al estrés, "aun cuando la edad, el género y el cuidado se mantuvieron constantes". Esta observación controlada los lleva a la conclusión de que hay algo más y no sólo nature and nurture. Así que buscaron.

Hay mutaciones ocasionales de genes por fallas en el copiado, esenciales en el proceso de especiación dado que ofrecen alternativas a la selección natural. No es nuevo: lo sabemos desde 1859, con Darwin. Otros mecanismos no controlados y quizá fuente de las diferentes conductas observadas, pueden tener lugar en la etapa prenatal, entre ellos que un mismo gen pueda originar dos o más proteínas distintas.

El reporte señala algo más sorprendente: "Nosotros dos y nuestros colegas tenemos sospechas especialmente intrigantes que parecen operar más en el cerebro que en otros tejidos: genes saltarines"... No suena serio: encuentre una mejor traducción para jumping genes, genes móviles, quizá. Se encuentran en todas las especies, humanos incluidos, y pueden pegar copias de sí mismos en diversas regiones del genoma, la cadena de ADN enrollada en los cromosomas del núcleo celular. Esta redundancia en la información genética, su repetición en cada núcleo de cada célula de cada tejido, es un formidable reto al supuesto de que la naturaleza es ahorrativa. Lo es sin duda cuando vemos transformaciones de estructuras evolutivamente exitosas, por ejemplo la mano de los primates, incluido el humano, se encuentra estirada y adelgazada en el ala del murciélago, y acortada dentro de las aletas de ballenas y delfines.

Los saltos de genes en el cerebro, llevaron al equipo a plantearse otra pregunta: "Dado que el funcionamiento apropiado del cerebro es esencial para la sobrevivencia, ¿por qué la evolución permitió que persistiera un proceso tan chambón en su programación genética?" Los autores admiten que aún no tienen una respuesta definitiva, pero evidencia creciente los lleva a suponer que, al inducir variabilidad genética en las células cerebrales, los genes móviles pudieran haber infundido flexibilidad para adaptarse con rapidez a circunstancias cambiantes.

Estos genes "pudieron haber sido retenidos por la evolución porque, desde el punto de vista de promover la sobrevivencia de las especies, ese beneficio adaptativo sobrepasa los riesgos".

En fin: genes saltarines, elementos móviles o ADN nómada parece originar en las neuronas una proteína que se mueve hacia un nuevo sitio en el núcleo celular.

"Una pequeña población de células progenitoras está en espera, lista para dividirse y dar origen a tipos especializados de células necesarias para reemplazar las muertas. El hipocampo es una de las dos regiones del cerebro donde ocurre neurogénesis (generación de nuevas células)".

Gage y Muotri explican: El significado de estos "genes saltarines" se vuelve claro. Especialmente activos en el cerebro, se copian y pegan en nuevos lugares del genoma, lo que resulta en nuevos rasgos.

El linaje de elementos móviles en el humano, evolucionó hace unos 2 millones 700 mil años, después de la división evolutiva de chimpancés y ancestros humanos. "Parecen haber sido compañeros colaboradores en la evolución del Homo sapiens.

Maravillas y misterios de la física cuántica, Cal y Arena 2010.