UN XENE QUE ESCULPIU O NOSO CEREBRO

Cranio e cerebro dos homínidos / FIDDES ET AL/elmundo.es

A evolución é un proceso que é fácil apreciar a gran escala, cando prestamos atención ás distintas especies que foron aparecendo, transformándose ou desaparecendo ao longo da historia biolóxica do noso planeta. Con todo, son os pequenos cambios, ás veces a nivel dunha molécula, os que dan lugar a novas estruturas, novas funcións ou mesmo novas formas de vida.

Fixándose nos pequenos detalles, un grupo de investigadores descubriu, entre toda a  maraña do noso ADN, un xene que é único en humanos e que está implicado no aumento do tamaño do cerebro durante a evolución da nosa especie. Crese que un devanceiro do xénero  Homo (que inclúe tanto ao home moderno como aos  neandertais) adquiriu unha copia activa deste xene fai entre tres e catro millóns de anos.

Trátase dunha variante da familia de xenes  NOTCH, bautizada como  NOTCH2 NL, que actúa en etapas temperás do desenvolvemento embrionario mantendo a función das células nai da cortiza cerebral. Os resultados publicáronse este na semana pasada en dous traballos conxuntos da revista Cell, dirixidos polo  bioinformático David  Haussler, da Universidade de  California Santa Cruz (EEUU) e o  neurocientífico Pierre  Vanderhaeghen, da Universidade Libre de Bruxelas  VIB (Bélxica).

Tanto o equipo de  Haussler como o de  Vanderhaeghen, descubriron que no noso cromosoma 1 existía un xene non identificado ata agora. En realidade viron tres xenes  Notch case idénticos. Os xenes  NOTCH, que están presentes en moitas especies, teñen diferentes funcións. Todas elas son moi importantes durante o desenvolvemento embrionario dos animais.

Están implicados na comunicación celular e son fundamentais para manter ás células nai activas. As células nai, que en principio poderían dividirse e xerar calquera tipo de célula, necesitan conservar a súa capacidade de división para tal fin. De perdela, xa non producirían máis células e, de manterse activas máis do normal, farían crecer os tecidos por encima do esperado. Isto é exactamente o que fan os xenes  NOTCH2 NL, que as células nai da cortiza cerebral (a parte do cerebro onde están as neuronas) estean en constante produción de novas neuronas e, por tanto, que produzan cerebros máis grandes.

Outro xene implicado no desenvolvemento do cerebro humano e é o xene  SRGAP2 C. E se a  NOTCH2 NL relaciónaselle coa produción dun gran número de neuronas e por tanto cerebros máis grandes, ao xene  SRGAP2 C atribúeselle un maior número de conexións entre esas neuronas, é dicir, circuítos neuronais máis complexos.

É a combinación dos xenes  NOTCH2 NL (responsables do tamaño do noso cerebro) e o xene  SRGAP2 C (relacionado cun maior número de conexións entre neuronas) a clave da intelixencia humana? "Cremos que tanto o xene  NOTCH2 NL como o  SRGAP2 C desempeñan papeis importantes na intelixencia humana, pero é pouco probable que sexan os únicos xenes involucrados. O noso cerebro é grande e complexo e nel probablemente subxazan moitas innovacións xenéticas de funcións sofisticadas específicas de humanos", afirman ao  Haussler e  Sofie  Salama, coautora do estudo.

Pero o descubrimento destes científicos non acaba aquí. O equipo de  Vanderhaeghen deu cun total de 35 xenes únicos en humanos e que son activos durante o desenvolvemento da cortiza cerebral "Un deles é o xene  SrGAP2, para o que anteriormente se demostrou a súa participación na maduración neuronal. En canto aos demais, case non coñece nada deles. Os seus patróns de actividade suxiren funcións moi dispares que van desde o control temperán das células nai das neuronas ata o posterior desenvolvemento dos circuítos neuronais", comenta Vanderhaeghen.

Este grupo de xenes parecen xurdir ao duplicarse parte do material xenético en lugares onde hai longas secuencias de ADN case idénticas, o que o converte nunha rexión inestable e, aínda que é importante na evolución, tamén produce graves defectos xenéticos.

Os científicos viron que hai uns 14 millóns de anos, esta parte do ADN duplicouse nun antepasado dos  homínidos. Un duplicado dos xenes  NOTCH2 non aparece en orangutáns, pero si en chimpancés e gorilas, nos que non é funcional. Nos humanos, tanto  neandertales como  denisovanos e  Homo  sapiens arcaico, o xene fíxose activo cando volveu copiarse varias veces, o que ocorreu, como calculan, hai entre tres e catro millóns de anos.

FONTE: Mar de Miguel/elmundo.es/ciencia