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Biotecnología

Desvelando el genoma del Neandertal

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Los científicos anuncian que está listo el primer borrador del genoma de nuestro pariente más cercano.

  • por Lauren Gravitz | traducido por Claudia Taurel
  • 13 Febrero, 2009

Los ancestros más cercanos del hombre, los neandertales, desaparecieron hace aproximadamente 30.000 años, dejando poco más que sus huesos a sus descendientes actuales. Sin embargo, precisamente estos huesos podrían ayudarnos a descifrar lo que nos hace humanos y están comenzando a divulgar sus antiguos secretos. Recientemente, los científicos han dado a conocer el primer borrador del genoma completo del hombre de neandertal, una secuencia de unos tres mil millones de pares.

En una conferencia conjunta de prensa llevada a cabo durante la reunión anual de la American Association for the Advancement of Science, Svante Pääbo, jefe del proyecto y director de genética del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, en Leipzig (Alemania), declaró que este primer borrador cubre el 63% del genoma del neandertal. La mayoría se pudo conseguir a partir de apenas medio gramo de hueso de  fósiles de 38.000 años de edad, excavados en la Cueva Vindica en Croacia. “El interés del genoma del neandertal -comenta Pääbo- reside en que es nuestro pariente más cercano en todas las categorías, y nosotros divergimos hace aproximadamente 300.000 años atrás.

“Estudiarlo nos desvelará qué es lo que hace que los humanos modernos sean modernos y realmente humanos; por qué nos encontramos solos, y por qué poseemos capacidades tan increíbles”, acota Jean-Jacques Hublin, director de Evolución Humana en el Max Plank de Alemania, que estuvo involucrado en la investigación.

A pesar de su calidad de borrador, el genoma ya está empezando a revelar algunas características de nuestros ancestros. Tal y como esperaban los científicos, los neandertales no tenían el gen lactase que se encuentra presente en casi todos los humanos europeos y que permite a los adultos digerir leche. Pero los investigadores confirmaron que el anciano homínido sí compartió con nosotros el único gen conocido  necesario para el habla y el idioma, FoxP2 –  algo que estudios anteriores solamente habían sugerido. “No existe razón para suponer que no podían articularse como nosotros”, señala Pääbo.

Sin embargo, los nuevos datos aportan poco a la idea de que los humanos y los neandertales se cruzaron, un tema ampliamente debatido y en el que los expertos aseguran que existen pocas pruebas. “Hemos examinado la contribución aportada por el hombre de neandertal al conjunto de genes (humanos) y éstan resulta escasa o nula”, asegura Pääbo.

Pero lo verdaderamente interesante es que el cruce es un camino de dos vías, y por primera vez lo estamos examinando desde la otra perspectiva, desde los ancestros humanos en los neandertales. Así que estamos buscando pruebas en el genoma del neandertal de una contribución de nuestros ancestros humanos”.

Hace poco más de dos años atrás, Pääbo y sus colegas, incluído un equipo liderado por Michael Egholm en 454 Life Sciences, publicó  la primera evidencia que lograron extraer del material genético de los huesos del neandertal. Es una tarea increíblemente compleja y llena de obstáculos cuando se tiene que trabajar con un ADN tan antiguo. Cuanto más tiempo permanecen los husos bajo el suelo, más se degrada el ADN, dejando a los investigadores sólo con pequeños fragmentos con los que poder trabajar. Los microbios también invaden un esqueleto y lo saturan con su propio ADN, y aún en los huesos mejor preservados solamente el 4% del ADN pertenece a su dueño original. Como el genoma en cuestión pertenece al pariente más cercano del hombre, el proceso se vuelve más complejo. La contaminación humana es inevitable, y los investigadores deberán hallar una manera de diferenciar el ADN humano del neandertal, aún a pesar de que dos especies compartan casi los mismos genes.

Las investigaciones preliminares publicadas en 2006 fueron un avance muy grande y se obtuvieron a través de la tecnología de la secuenciación de alto rendimiento desarrollado por 454 Life Sciences. Su máquina de secuenciación puede analizar millones de cadenas de ADN a la vez, en un proceso que desacopla el ADN de doble cadena, lo corta en fragmentos, adosa esos fragmentos a unas cuentas minúsculas, y crea millones de clones de los fragmentos originales. Estas cuentas son empaquetadas posteriormente dentro de unas hendiduras especiales en una diapositiva, y se analizan en una máquina que determina las secuencias de los fragmentos al registrar la identidad de cada base cuando se combina con sus nucleótidos complementarios.

Egholm explica que los nuevos resultados se obtuvieron apartir de la máquina 454 y otra máquina fabricada por Solexa, que puede analizar cientos de millones de hendiduras al mismo tiempo. La velocidad fue clave en el proceso, ya que solo el 4% de lo que se secuenció perteneció realmente a un neandertal y los investigadores tuvieron que secuenciar a más de 100 millones de pares de base de ADN no relacionado sólo para conseguir tres millones de pares de base de ADN neandertal. "Con secuenciadores de menor rendimiento, hubiese sido realmente difícil generar suficientes datos para secuenciar el genoma entero”, afirma Rachel Mackelprang, experta en análisis genético que trabaja en el Departmento de Energía del  Joint Genome Institute.

Utilizanr genomas previamente secuenciados de otras especies también fue crucial, asegura John Hawks, biólogo antropólogo en la Universitdad de Wisconsin. “Utilizar una técnica de remuestreo de la información del ordenador sobre los genomas hizo que todo esto fuera posible”, asegura Hawks. “Poder sacar pedacitos de ADN de 50 pares de base o menos y tener un ordenador que confirma que es el mismo que la secuencia bacterial, ha permitido la reconstrucción de la secuencia genuina del neandertal”, prosigue.

Pero sobre todo, el gran desafío ha sido encontrar maneras de detectar y eliminar secuencias del ADN humano de las muestras del neandertal. La investigación de 2006 fue examinada detenidamente por Pääbo y los colegas de Egholm. A pesar de las precauciones de los investigadores, el ADN humano había infiltrado las muestras y se había incluido en la secuencia original. Esta vez, para corregir cualquier tipo de contaminación, utilizaron un número de innovaciones tecnológicas, incluyendo la colocación de etiquetas genéticas en todo el ADN derivado de los huesos, lo que les permitió detectar y descartar todo el ADN no etiquetado como contaminante.

“El tener un genoma nos permite buscar cosas que no podemos ver en los fósiles”, declara Hawks. “Tenemos mucho más que simplemente huesos. A mí me entusiasma puesto que tenemos este ancestral grupo de personas y se ha abierto una nueva puerta para conoceer cómo vivieron”. Más que nada, puntualiza, su objteivo es conseguir los datos. “Si uno piensa acerca de todo lo que se ha escrito sobre el hombre de neandertal durante los últimos 150 años…tenemos el potencial de cambiarlo todo” concluye.

Biotecnología

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