Descubren Cambios Genéticos Clave en una Enzima Cerebral (ADSL) que Impulsaron la Evolución Humana y el Comportamiento
- 5 ago
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Nuestra notable trayectoria evolutiva podría haber dependido de ajustes genéticos mínimos en la bioquímica de nuestro cerebro, ocurridos después de que nos separamos de la línea que dio origen a los neandertales y denisovanos hace aproximadamente medio millón de años. Una nueva investigación, llevada a cabo por científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) en Japón y del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Alemania, arroja luz sobre estas sutiles, pero impactantes, modificaciones, específicamente los cambios genéticos en una enzima cerebral (ADSL).
Los hallazgos revelan que dos de estos diminutos cambios genéticos afectan la estabilidad y la expresión de la adenilosuccinato liasa, o ADSL, una enzima cerebral crucial involucrada en la biosíntesis de purina, uno de los bloques constructores esenciales del ADN y ARN. Estos descubrimientos, publicados en la revista PNAS, sugieren que estas variaciones podrían haber jugado un papel significativo en nuestro comportamiento, añadiendo piezas clave al rompecabezas de la identidad humana y nuestros orígenes. El Dr. Xiang-Chun Ju, primer autor del estudio, subraya que la investigación ha proporcionado "pistas sobre las consecuencias funcionales de algunos de los cambios moleculares que nos distinguen de nuestros ancestros".
Una de las diferencias clave en la enzima ADSL es un cambio de un solo aminoácido: la alanina ancestral en la posición 429 fue sustituida por valina en la forma moderna de la enzima, lo que reduce su estabilidad proteica. En modelos murinos, esta alteración se traduce en mayores concentraciones de los sustratos que la ADSL cataliza, especialmente en el cerebro. Dado que la deficiencia genética de ADSL en humanos está vinculada con retraso psicomotor y deterioro cognitivo, los investigadores exploraron sus posibles efectos en el comportamiento. En un experimento, las ratonas con esta sustitución accedieron al agua con mayor frecuencia cuando tenían sed, sugiriendo que la reducción de la actividad enzimática les permitió competir mejor por un recurso escaso. Esta sustitución está presente en casi todos los humanos actuales, pero ausente en neandertales y denisovanos, lo que indica que apareció en los humanos modernos después de la divergencia, pero antes de su migración fuera de África, y podría habernos conferido una "ventaja evolutiva en tareas particulares".
El estudio también identificó un segundo conjunto de variantes genéticas en una región no codificante del gen ADSL, presentes en al menos el 97% de los genomas humanos actuales. Sorprendentemente, estas variantes no compensan la actividad reducida de la ADSL, sino que la disminuyen aún más al reducir su expresión de ARN, especialmente en el cerebro. El Dr. Shin-Yu Lee, coautor, explica que la enzima fue sometida a "dos rondas separadas de selección que redujeron su actividad". Esto indica una presión evolutiva para modular la actividad de la enzima lo suficiente como para conferir ventajas, pero sin llegar a causar la enfermedad por deficiencia de ADSL.
Aunque el Profesor Izumi Fukunaga señala que aún quedan muchas preguntas sin resolver, como por qué solo las ratonas hembras mostraron esta ventaja competitiva, y la Dra. Ju advierte que es "demasiado pronto para traducir estos hallazgos directamente a los humanos" debido a las diferencias en los circuitos neurales, estos descubrimientos son un paso gigante. El Profesor Svante Pääbo resume que la ADSL es una de las pocas enzimas afectadas por cambios evolutivos en nuestros ancestros, y "estamos empezando a comprender los efectos de algunos de estos cambios, y así a armar el rompecabezas de cómo nuestro metabolismo ha cambiado durante el último medio millón de años de nuestra evolución". Este estudio nos acerca a comprender qué nos hace únicos y cómo pequeños ajustes genéticos pudieron haber moldeado el camino de nuestra especie.
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