jueves, noviembre 16, 2006

Compartimos el 99,5% del genoma con los Neandertales

El hombre de neandertal y los humanos modernos comparten el 99,5% del genoma, pero ambas especies se habrían separado hace entre 465 y 569 mil años, según nuevos estudios genéticos. Los estudios fueron publicados al mismo tiempo uno en Nature y otro en Science (PDF).

El estudio de Nature está firmado, entre otros, por el famoso genetista que persigue conseguir el genoma completo de los neandertales que es Svante Pääbo. En este estudio consiguieron secuenciar un millón de pares de bases de ADN nuclear. Al parecer Science se puso celosa y publicó un estudio de James Noonan (ver sobre él en este blog) y otros (entre ellos Svante Pääbo), en el cual se dan a conocer los resultados de la secuenciación de los primeros 65,250 pares de bases. (Imagen: el neandertal nos mira, esperando que nos demos cuenta de algo)

Si se está preguntando qué significa secuenciar: determinar el orden exacto en que se encuentran dispuestos las bases químicas o nucleótidos del ADN. Hay cuatro tipos de bases o "letras químicas" de la vida: A (adenina), C (citosina), G (guanina) y T (timina). En el hombre suman 3.000 millones de pares de bases.

Ambos equipos realizaron sus estudios sobre muestras del mísmo individuo Vindija (Vi) 80, por lo que ambos analizan el mismo genoma. La diferencia entre ambos estudios es el método que utilizaron para secuenciar ADN.

La noticia tuvo una importante cobertura en español, así que voy a hacer un colage con esas notas (no lean la de BBC que da pena). Es raro, al parecer a los medios sólo les interesan estos temas de ADN, porque a las importantes noticias que estuvimos publicando en este blog durante los últimos dos meses no las publicó nadie.

Comenzamos con el resumen publicado en La Nación:

PARIS (AFP).- Los ancestros del hombre de Neandertal se separaron de nuestros antepasados hace medio millón de años, concluyeron dos equipos de científicos que analizaron el material genético de un hueso que tiene unos 38.000 años.

Los dos estudios, realizados a partir del ADN de un fósil hallado en 1980 en la gruta croata de Vindija, cerca de Zagreb, llegan a conclusiones similares. Publicados en las revistas Nature y Science , coinciden en afirmar que no se ha detectado mestizaje entre nuestra especie y la suya, uno de los temas de discusión preferidos durante los últimos años entre los científicos.

Según uno de los equipos, el divorcio entre el Neandertal y el Homo sapiens tuvo lugar hace 465.000 a 569.000 años, mientras que el otro lo sitúa entre 120.000 y 670.000 años atrás y se inclina por una estimación de aproximadamente 370.000 años. El primer grupo, constituido por investigadores alemanes, estadounidenses y croatas, analizó por secuenciación directa el ADN nuclear, el de los núcleos celulares, de este hombre prehistórico. El ADN nuclear se usa por oposición al ADN mitocondrial, ausente en los núcleos y esencialmente transmitido por la madre, motivo por el que pierde interés para los estudios sobre la evolución. El segundo equipo, germano-estadounidense, recurrió a la metagenómica, que permite comparar varios genomas entre sí.

Seguimos con El Mundo:

Hasta la actualidad, los estudios del ADN de neandertales estaban limitados al mitocondrio de la célula, que es únicamente transmitido por la madre y es menos útil que el ADN nuclear para estudiar cuestiones evolutivas. Para acabar con este vacío de información, científicos del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, en Alemania, han logrado secuenciar fragmentos de ADN nuclear extraído de un hueso de neandertal de hace 38.000 años proveniente de un yacimiento de Croacia.

Tras analizar más de 70 muestras de distintos yacimientos -entre otros, el de la cueva de El Sidrón, en Asturias (ver en este blog)-, los científicos decidieron estudiar el fósil de un neandertal de la cueva de Vindija que estaba "excepcionalmente libre de contaminación de ADN del hombre moderno", señaló el genetista Svante Paäbo (El de la imagen).

Los expertos analizaron más de un millón de parejas de bases de ADN, que suponen sólo un 0,3% de los 3.200 millones que componen el genoma completo del neandertal, y posteriormente compararon los resultados con la secuencia genética del ser humano actual y del chimpancé.

Según el estudio (de Science), el ancestro común más reciente de humanos modernos y neandertales vivió hace 706.000 años, y las dos poblaciones se dividieron en especies separadas hace 370.000 años.

Seguimos con un poco de El País:

Según el estudio (de Nature), si el momento en que se produjo la separación entre los ADN de los humanos y los chimpancés se considera que se produjo hace 6,5 millones de años, el que corresponde a la divergencia entre la secuencia genética de humanos modernos y neandertales se cree que tuvo lugar hace una media de 516.000 años, ya que oscilaría entre hace 465.000 y 569.000 años. Ese divorcio entre los linajes del homínido y el hombre moderno depende, a juicio de los científicos, de la separación evolutiva entre el chimpancé y el ser humano, "que es una fuente de incertidumbre mucho mayor". El estudio indica que las poblaciones de neandertales pueden haberse expandido desde poblaciones de pequeño tamaño, al igual que ocurrió con el hombre moderno.

Terminado en dos años

"Esto puede ser una diferencia entre los homínidos y los simios, que no se expandieron de la misma forma a partir de pequeñas poblaciones", explica Paabo. Los autores del estudio se proponen descifrar por completo el código genético del Neandertal y esperan tenerlo listo dentro de dos años. "Esto nos permitirá, para cada secuencia diferente entre los genomas de los chimpancés y los humanos, decir si ocurrieron antes o después de que nos separáramos de los neandertales. Además, podremos ofrecer un catálogos de todos los cambios que son únicos del hombre moderno", indicó Paabo.

Richard Ed Green, otro de los científicos que ha participado en el estudio, destacó, por su parte, la importancia de lograr el genoma completo del Neandertal. "Podremos comparar las secuencias genéticas de los neandertales y los humanos para aislar los cambios genéticos que ocurrieron en los últimos cientos de miles de años de la evolución humana, que son los responsables únicos de los últimas modificaciones evolutivas del hombre moderno", explicó. Por ejemplo, "esos cambios podrían sustentar aspectos como la increíble capacidad que tenemos los humanos para transmitir información culturalmente", indicó.

Ahora vamos a recoger algunos comentarios de científicos de renombre, publicados en los medios.

El profesor Chris Stringer, del Museo Natural de Londres, dijo que los resultados "confirman lo diferentes y especiales que son los neandertales, y apoya las estimaciones previas del momento de divergencia. Los estudios se extenderán ahora a completar el genoma completo de los neandertales y a examinar la variación en el tiempo y espacio para compararlos con nosotros".

El líder del equipo que publicó en Science, Edward Rubin, director de las divisiones de Genomics de JGI y Berkeley Lab, dijo: "Predecimos que en el futuro cercano los antropólogos podrán realizar hipótesis sobre nuestros ancestro extintos a través del escaneo de miles de millones de pares de bases de ADN secuenciados que estarán disponibles en la web, en vez de sólo poder estudiar un limitado número de restos óseos y artefactos asociados que son de difícil acceso en colecciones de museos o en yacimientos".

Sigue Rubin: "Todavía no podemos concluir si ocurrió un mestizaje entre ambas especies humanas ocurrió, el análisis del ADN nuclear de neandertal sugiere que la pequeña chance de que haya ocurrido no podría verse a un nivel apreciable".

Los autores de Science dicen en el paper: "Si la mezcla con neandertales realmente ocurrió, entonces debería manifestarse en nuestros datos como una abundancia de alelos derivados de baja frecuencia en europeos y que los alelos derivados coincidan con los neandertales. En los datos no parece haber nada de este tipo". Sin embargo Jonathan Pritchard, profesor de genética humana en la Universidad de Chicago, y también responsable del artículo de Science, dijo: "Nosotros no excluímos la posibilidad de niveles modestos de mestizaje en el genoma".

José María Bermúdez de Castro, director del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana, dijo en El Comercio: «Como se trata de una comparación con los genomas del chimpancé y el ser humano, no me extrañaría que nuestro parecido acabara siendo del 99,7 ó 99,8%».

Erik Trinkaus, experto en neandertales, y profesor de la Universidad de Washington, dice en Scientific American que él cree que los resultados obtenidos por los equipos de Rubin y Pääbo no excluye su hipótesis (ver noticia reciente en este blog). Dijo que hay dos preguntas concernientes al cruce de poblaciones: ¿Ocurrió hace 40 mil años? y ¿Poseen los europeos del siglo 21 genes distintivos de los neandertales?. "Ellos (los genetistas) están tratando de responder la segunda pregunta y hacen inferencias de estadísticas a la primera pregunta", explicó Trinkaus.


(imagen: Cuadro publicado en The New York Times)







Más en inglés:

- El paleoantropólogo John Hawks explica las dirferencias entre los dos estudios.

- Página muy completa de Nature sobre el tema, con videos, sonido, etc.

- Eureka alert

- Eureka 2

- LiveScience

- The New York Times

- Scientific American



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