viernes, 6 de diciembre de 2013

En busca del código genético que nos hace humanos

Esquema del encéfalo de un embrión de cuatro semanas. Terrae Antiquae.
Es probable que las diferencias genéticas entre humanos y chimpancés se encuentren en los tramos de ADN que evolucionaron más rápido.

John A. Capra, Genevieve D. Erwin, Gabriel McKinsey, John L. R. Rubenstein y Katherine S. Pollard han analizado el ADN, la historia evolutiva, las modificaciones de las histonas, la cromatina y el factor de transcripción de regiones aceleradas (con un ritmo de mutaciones relativamente rápido) no codificantes del genoma humano (ncHARs).

A través de experimentos en modelos animales embrionarios, combinados con potentes análisis de genómica computacional, el equipo de investigación identificó 2.649 ncHARs. Luego, crearon un programa llamado EnhancerFinder (Buscador mejorado) a fin de reducir la lista a cerca de 800 regiones que probablemente serían potenciadores del desarrollo embrionario y son buenas candidatas para la realización de las funciones de regulación específicas de los humanos.

A continuación efectuaron un análisis de divergencia entre las secuencias de humanos y chimpancés y seleccionaron manualmente 30 ncHARs para los ensayos, incluyendo una región de control negativo, que no se preveía ejerciese de promotora del desarrollo. Los ensayos se realizaron en embriones de ratón transgénicos.

Según los resultados, 24 regiones son potenciadoras que actúan sobre diversos tejidos embrionarios, y cinco de ellas sugieren diferentes patrones de expresión entre humanos y chimpancés.
  • 2xHAR.238 tiene un patrón de actividad más restringido en el ser humano que en el chimpancé. Actúa sobre un subconjunto del patrón cortical GLI2, un gen que regula el desarrollo del cerebro anterior ventral y la cara.
  • 2xHAR.114 es probablemente un promotor de los genes que se expresan ​​durante el desarrollo de las extremidades. Es posible que también influya en el desarrollo del corazón en una etapa de desarrollo diferente.
  • 2xHAR.164 y 2xHAR.170 dirigen la expresión en el istmo, una región interpuesta entre el mesencéfalo y rombencéfalo. La ganancia de la actividad humana en este campo podría tener ramificaciones importantes en el desarrollo de varias estructuras, como el cerebelo y los núcleos catecolaminérgicos.
  • En el humano, HAR25 muestra una débil actividad potenciadora en el ojo.
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Comentarios de Guillermo Caso de los Cobos.