Pequeños cambios en la bioquímica cerebral pudieron contribuir a nuestro éxito evolutivo
Redacción Ciencia, 4 ago (EFE).- La reducción de la actividad de una enzima durante la evolución humana podría estar relacionada con cambios cerebrales y conductuales que diferencian a humanos modernos de neandertales y denisovanos, según sugiere un estudio realizado con ratones.
El éxito evolutivo de nuestra especie puede haber dependido de cambios minúsculos en la bioquímica del cerebro después de que nos separáramos del linaje que condujo a los neandertales y los denisovanos hace aproximadamente medio millón de años.
Dos de estos pequeños cambios que diferencian a los humanos modernos afectan a la estabilidad y la expresión genética de la enzima adenilosuccinato liasa (ADSL).
Un estudio que publica PNAS y firmado, entre otros, por el premio nobel sueco Svante Pääbo, del Instituto Max Planck (Alemania), explora la evolución del gen ADSL en los seres humanos y los efectos metabólicos y conductuales de una sustitución de aminoácidos en un modelo de ratón.
La enzima ADSL, que participa en la biosíntesis de la purina, uno de los componentes fundamentales del ADN y el ARN, presenta una sustitución de aminoácidos (A429V) en los humanos modernos que no estaba presente ni en neandertales ni denisovanos.
El estudio, firmado también por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (Japón), indica que esos cambios pueden desempeñar un papel importante en nuestro comportamiento.
El investigador Xiang-Chun Ju, de la universidad japonesa de Okinawa destacó que con este estudio han obtenido pistas sobre las consecuencias funcionales de algunos de los cambios moleculares que diferencian a los humanos modernos de nuestros antepasados.
La enzima ADSL está compuesta por una cadena de 484 aminoácidos. Las variantes moderna y ancestral de esta difieren en uno solo, el de la posición 429, la alanina de la forma ancestral ha sido sustituida por una valina en la moderna.
El equipo usó modelos de ratón, en concreto hembras. Aquellas que tenían la sustitución 429V demostraron en las pruebas de comportamiento que, en comparación con sus hermanas, competían de manera más eficaz por el agua, lo que sugiere que la reducción de la actividad de la enzima les permitía competir mejor por un recurso escaso.
Esa sustitución de aminoácidos está ausente en los neandertales y denisovanos, pero existe en prácticamente todos los humanos actuales.
Los investigadores consideran que este cambio debió de aparecer en los humanos modernos después de que se separaran del linaje que dio lugar a los neandertales y los denisovanos, pero antes de que abandonaran África.
“Es demasiado pronto para trasladar estos hallazgos directamente a los seres humanos, ya que los circuitos neuronales de los ratones son muy diferentes», dijo Ju en un comunicado de la Universidad de Okinawa.
Sin embargo, consideró que esa sustitución “podría habernos proporcionado alguna ventaja evolutiva en tareas concretas en relación con los humanos ancestrales”.
El equipo también buscó otros cambios genéticos relacionados que pudieran afectar a la actividad de la ADSL en los seres humanos actuales.
Así, identificaron un conjunto de variantes genéticas del gen ADSL que están presentes en, al menos, el 97 % de todos los genomas humanos actuales y que se asocian a una reducción de la expresión de la ADSL, especialmente en el cerebro.
Según los autores, un par de cambios genéticos han reducido la actividad del ADSL en los humanos modernos, lo que podría afectar al cerebro y al comportamiento.
Las pruebas estadísticas que incluyeron secuencias genéticas de neandertales, denisovanos y africanos, europeos y asiáticos orientales modernos proporcionaron pruebas sólidas de que estas variantes han sido seleccionadas positivamente entre los humanos modernos.
Pääbo destacó que hay un pequeño número de enzimas que se vieron afectadas por los cambios evolutivos en los antepasados de los humanos modernos y la ADSL es una de ellas.
“Estamos empezando a comprender los efectos de algunos de estos cambios y, por lo tanto, a descifrar cómo ha cambiado nuestro metabolismo a lo largo del último medio millón de años de nuestra evolución. El siguiente paso será estudiar qué efectos pueden tener las combinaciones de estos cambios”. EFE
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