Los cient\u00edficos alguna vez consideraron que gran parte del genoma humano era “basura” porque grandes extensiones de su c\u00f3digo gen\u00e9tico no dan lugar a ninguna prote\u00edna, las mol\u00e9culas complejas encargadas de mantener las c\u00e9lulas en funcionamiento. Sin embargo, desde entonces se descubri\u00f3 que este llamado ADN basura juega un papel importante en las c\u00e9lulas, y en un nuevo estudio, los investigadores informan que los humanos en realidad pueden tener que agradecer al ADN basura por nuestros cerebros excepcionalmente grandes.<\/p>\n\n\n\n
La investigaci\u00f3n, publicada el lunes 2 de enero en la revista Nature Ecology & Evolution<\/a>, sugiere que los genes que permitieron que los cerebros humanos desarrollaran l\u00f3bulos grandes y redes de informaci\u00f3n complejas pueden haber surgido originalmente del ADN basura. En otras palabras, en alg\u00fan momento, la “basura” adquiri\u00f3 la capacidad de codificar prote\u00ednas, y esas nuevas prote\u00ednas pueden haber sido claves para la evoluci\u00f3n del cerebro humano.<\/p>\n\n\n\n Los hallazgos sugieren que dichos genes “pueden tener un papel en el desarrollo del cerebro y pueden haber sido un impulsor de la cognici\u00f3n durante la evoluci\u00f3n de los humanos”, dijo Erich Bornberg-Bauer, biof\u00edsico evolutivo de la Universidad de M\u00fcnster en Alemania que no particip\u00f3 en el estudio. investigaci\u00f3n, a la revista Science<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Por lo general, los nuevos genes que codifican prote\u00ednas nacen cuando las c\u00e9lulas se duplican y hacen copias de su ADN. A medida que las c\u00e9lulas construyen nuevas mol\u00e9culas de ADN, pueden aparecer mutaciones en el c\u00f3digo gen\u00e9tico, y los genes alterados pueden dar lugar a prote\u00ednas ligeramente diferentes a las de sus predecesores. Los genes que nacen del ADN basura, conocidos como genes de novo, experimentan una transformaci\u00f3n m\u00e1s dram\u00e1tica, ya que de repente adquieren la capacidad de producir prote\u00ednas.<\/p>\n\n\n\n Para producir prote\u00ednas, las c\u00e9lulas “leen” los genes que codifican prote\u00ednas y anotan sus planos gen\u00e9ticos en una mol\u00e9cula llamada ARN, que luego se desplaza a un sitio de construcci\u00f3n de prote\u00ednas en la c\u00e9lula, llamado ribosoma. A partir de ah\u00ed, el ribosoma usa el modelo de ARN para construir la prote\u00edna deseada. Curiosamente, el ADN basura tambi\u00e9n se puede usar para hacer varios sabores de ARN, pero muy pocas de estas mol\u00e9culas de ARN pueden salir del n\u00facleo, la burbuja protectora en la que las c\u00e9lulas albergan su ADN, descubrieron los autores del estudio. Su nueva investigaci\u00f3n sugiere que, para transformarse en ADN que codifica prote\u00ednas, el ADN basura primero debe comenzar a producir ARN capaz de escapar del n\u00facleo y llegar a un ribosoma, inform\u00f3 la revista Science.<\/p>\n\n\n\n Al comparar los genomas de los humanos, los chimpanc\u00e9s (Pan troglodytes<\/em>) y los macacos rhesus (Macaca mulatta<\/em>), un primate pariente m\u00e1s distante del nuestro, los autores identificaron 74 ejemplos de ADN basura que se transforma en ADN que codifica prote\u00ednas, inform\u00f3 Ars Technica<\/a>. Un paso clave en esta transformaci\u00f3n fue que el ADN basura recogi\u00f3 mutaciones que permitieron que su ARN saliera del n\u00facleo, confirmaron.<\/p>\n\n\n\n Los humanos y los chimpanc\u00e9s comparten 29 de estos genes de novo, lo que significa que los genes surgieron despu\u00e9s de que los humanos y los chimpanc\u00e9s se separaron del ancestro evolutivo que compartieron con los macacos rhesus. Los 45 genes de novo restantes surgieron despu\u00e9s de que los humanos y los chimpanc\u00e9s se separaron hace unos 6 millones de a\u00f1os, lo que significa que los genes son exclusivos de los humanos.<\/p>\n\n\n\n Adem\u00e1s, el equipo descubri\u00f3 que nueve de estos genes \u00fanicos parecen estar activos en el cerebro humano, por lo que investigaron las funciones de los genes en varios experimentos. Algunas pruebas involucraron diminutos modelos 3D del cerebro cultivados en placas de laboratorio; dos de los genes hicieron que estos minicerebros crecieran m\u00e1s que sin esos genes. En ratones gen\u00e9ticamente modificados, estos dos genes impulsaron respectivamente un crecimiento cerebral superior al promedio y causaron la formaci\u00f3n de crestas y surcos similares a los humanos en los cerebros de los roedores, inform\u00f3 la revista Science.<\/p>\n\n\n\n Es clave tener en cuenta que los minicerebros no capturan toda la complejidad de los cerebros humanos de tama\u00f1o completo y que los estudios con roedores incluyeron relativamente pocos ratones, dijeron los expertos a la revista Science. Pero, en \u00faltima instancia, el trabajo sugiere que el ADN basura puede haber proporcionado algunos de los ingredientes clave de lo que nos hace humanos.<\/p>\n\n\n\n