Los virus influyeron en el intercambio de genes entre neandertales y humanos

La evolución humana solía representarse como una línea recta, progresando gradualmente de un ancestro parecido a un mono al Homo sapiens moderno. Pero gracias a la secuenciación de la próxima generación, los hallazgos de los últimos años han demostrado que no fue tan ordenado. Ahora, un nuevo estudio está reportando nuevos detalles sobre el papel de los virus en la configuración de la evolución, en particular las interacciones virales entre los humanos modernos y los neandertales.

Los virus influyeron en el intercambio de genes entre neandertales y humanos
Los virus influyeron en el intercambio de genes entre neandertales y humanos

La evolución humana solía representarse como una línea recta, progresando gradualmente de un ancestro parecido a un mono al Homo sapiens moderno. Pero gracias a la secuenciación de la próxima generación, así como al descubrimiento de material genético de subespecies extintas de humanos primitivos, los hallazgos de los últimos años han demostrado que no fue tan ordenado. El árbol genealógico humano está lleno de giros y ramas que ayudaron a dar forma a lo que somos hoy. Ahora, un estudio publicado en la revista Cell informa nuevos detalles sobre el papel de los virus en la configuración de la evolución, en particular las interacciones virales entre los humanos modernos y los neandertales.

“No es exagerado imaginar que cuando los humanos modernos se encontraron con neandertales, se infectaron entre sí con patógenos que provenían de sus respectivos entornos”, dice el primer autor David Enard (@DavidEnard), profesor asistente de ecología y biología evolutiva en el Universidad de Arizona. “Al cruzarse entre sí, también transmitieron adaptaciones genéticas para hacer frente a algunos de esos patógenos”.

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El pensamiento actual es que los humanos modernos comenzaron a mudarse de África hacia Eurasia hace unos 70,000 años. Cuando llegaron, se encontraron con neandertales que, junto con sus propios ancestros, se habían adaptado a esa área geográfica durante cientos de miles de años. El entorno de Eurasia dio forma a la evolución de los neandertales, incluido el desarrollo de adaptaciones a virus y otros patógenos que estaban presentes allí, pero no en África.

El estudio Cell proporciona nuevos detalles sobre el papel de la introgresión adaptativa, o hibridación entre especies, en la evolución humana. “Algunos de los neandertales tenían mutaciones adaptativas que les daban ventajas contra estos patógenos, y pudieron transmitir algunas de estas mutaciones a los humanos modernos”, explica Enard, quien completó el trabajo mientras era investigador postdoctoral en la Universidad de Stanford. “Eso se llama selección natural positiva: favorece a ciertos individuos que portan estas mutaciones ventajosas”.

Enard y Dmitri Petrov (@PetrovADmitri), el profesor de biología Michelle y Kevin Douglas en la Universidad de Stanford y autor principal del nuevo estudio, utilizan herramientas de bioinformática para estudiar patrones globales de evolución durante decenas de miles de años. Su investigación anterior se centró en cómo los virus impactaron la evolución de los humanos. En 2016, informaron que alrededor de un tercio de las adaptaciones de proteínas desde que los humanos se separaron de otros grandes simios fue impulsado por una respuesta a virus infecciosos. El nuevo trabajo basado en esos hallazgos examinó cuál de esas adaptaciones pudo haber provenido de los neandertales.

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En el estudio actual, los investigadores anotaron miles de genes en el genoma humano que se sabe que interactúan con patógenos, más de 4,000 del total de 25,000 genes. “Nos enfocamos en estos genes porque los que interactúan con los virus son mucho más propensos a estar involucrados en la adaptación contra enfermedades infecciosas en comparación con los genes que no tienen nada que ver con los virus”, dice Enard.

Luego observaron si había un enriquecimiento de tramos de ADN neandertal en esos 4.000 genes. Estudios anteriores de otros grupos han demostrado que el ADN neandertal está presente en los seres humanos. Esas secuencias están disponibles públicamente para los investigadores en el campo. Sobre la base del análisis, Enard y Petrov encontraron pruebas sólidas de que los neandertales y los humanos modernos compartían los genes adaptativos que proporcionaban resistencia contra los virus.

“Muchas secuencias de neandertales se han perdido en los humanos modernos, pero algunas se mantuvieron y parecen haber aumentado rápidamente a altas frecuencias en el momento del contacto, lo que sugiere sus beneficios selectivos en ese momento”, dice Petrov. “Nuestra investigación apunta a comprender por qué ese fue el caso. Creemos que la resistencia a los virus de ARN específicos proporcionados por estas secuencias de neandertales probablemente fue una gran parte de la razón de sus beneficios selectivos”.

“Una de las cosas por las que los genetistas de poblaciones se han preguntado es por qué hemos mantenido estos tramos de ADN neandertal en nuestros propios genomas”, agrega Enard. “Este estudio sugiere que una de las funciones de esos genes era proporcionarnos cierta protección contra los patógenos a medida que avanzábamos en nuevos entornos”.

Además de revelar nuevos detalles sobre la evolución humana, señala Enard, otro beneficio de este tipo de investigación es que ayudará a los investigadores a descubrir nuevas pistas sobre los brotes de enfermedades antiguas. Esto podría potencialmente informar mejores formas de controlar y tratar futuras epidemias. “El ARN es muy frágil y se degrada rápidamente, por lo que es difícil aprender mucho sobre las enfermedades antiguas causadas por virus basados ​​en el ARN”, dice. “Se puede pensar en estas adaptaciones genéticas como huellas de dinosaurios extintos durante mucho tiempo conservados en lodo fosilizado. Incluso sin tener acceso a los virus en sí, los científicos que estudian epidemias prehistóricas podrán aprender sobre los patógenos que los impulsaron”.

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Esta investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud.


Referencia:

David Enard, Dmitri A. Petrov. Evidencia de que los virus de ARN condujeron a la introgresión adaptativa entre neandertales y humanos modernos . Cell , 2018; 175 (2): 360 DOI: 10.1016 / j.cell.2018.08.034 – https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)31095-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS009286741831095X%3Fshowall%3Dtrue


Citar esta página:

Cell Press. “Los virus influyeron en el intercambio de genes entre neandertales y humanos”. Noticias de Ciencia. Consultas de Salud, 8 de octubre de 2018. <https://www.saludconsultas.com/los-virus-influyeron-en-el-intercambio-de-genes-entre-neandertales-y-humanos/124452>.