La evolución humana solía describirse como una línea recta, progresando gradualmente de un ancestro parecido a un simio a un 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 era 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 Celda 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 difícil imaginar que cuando los humanos modernos se encontraron con los neandertales, se infectaron mutuamente con patógenos que provenían de sus respectivos entornos", dice el primer autor David Enard @DavidEnard, profesor asistente de ecología y biología evolutivaen la Universidad de Arizona. "Al cruzarse entre sí, también transmitieron adaptaciones genéticas para hacer frente a algunos de esos patógenos".
El pensamiento actual es que los humanos modernos comenzaron a mudarse de África a Eurasia hace unos 70,000 años. Cuando llegaron, se encontraron con neandertales que, junto con sus propios antepasados, se habían estado adaptando a esa área geográfica durante cientos de miles de personas.años. El entorno euroasiático 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 Celda el estudio proporciona nuevos detalles sobre el papel de la introgresión adaptativa, o la 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 ahumanos modernos ", explica Enard, quien completó el trabajo mientras era un investigador postdoctoral en la Universidad de Stanford." Eso se llama selección natural positiva: favorece a ciertas personas 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 bioinformáticas para estudiar patrones globales de evolución a lo largo de decenas de miles de años. Su investigación anterior se centrósobre cómo los virus afectaron la evolución de los humanos. En 2016, informaron que aproximadamente un tercio de las adaptaciones de proteínas, ya que los humanos se separaron de otros grandes simios, fue impulsado por una respuesta a los virus infecciosos. El nuevo trabajo basado en esos hallazgos analizó cuáles de esoslas adaptaciones pueden haber venido de los neandertales.
En el estudio actual, los investigadores anotaron miles de genes en el genoma humano que se sabe que interactúan con los patógenos, más de 4,000 de los 25,000 genes totales ". Nos enfocamos en estos genes porque los que interactúan con los virus son muchoes más probable que haya estado involucrado en la adaptación contra enfermedades infecciosas en comparación con los genes que no tienen nada que ver con los virus ", dice Enard.
Luego analizaron si había un enriquecimiento de tramos de ADN de neandertal en esos 4,000 genes. Estudios anteriores de otros grupos han demostrado que el ADN de neandertal está presente en humanos. Esas secuencias están disponibles públicamente para los investigadores en el campo.En el análisis, Enard y Petrov encontraron pruebas sólidas de que los genes adaptativos que proporcionaban resistencia contra los virus se compartían entre los neandertales y los humanos modernos.
"Muchas secuencias de neandertales se han perdido en los humanos modernos, pero algunas permanecieron 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 tiene como objetivo comprenderpor qué ese fue el caso. Creemos que la resistencia a los virus de ARN específicos proporcionados por estas secuencias de Neandertal fue probablemente una gran parte de la razón de sus beneficios selectivos ".
"Una de las cosas de las que los genetistas de la población se han preguntado es por qué hemos mantenido estos tramos de ADN de Neanderthal en nuestros propios genomas", agrega Enard. "Este estudio sugiere que uno de los roles de esos genes era proporcionarnos algunosprotección contra patógenos a medida que nos trasladamos a 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 brotes de enfermedades antiguas. Esto podría 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 enfermedades antiguas causadas por virus basados en ARN", dice. "Se puede pensar en estas adaptaciones genéticas como huellas de dinosaurios extintos preservados en fosilizados hace mucho tiempo".barro. Incluso sin tener acceso a los virus, los científicos que estudian las epidemias prehistóricas podrán aprender sobre los patógenos que los impulsaron ".
Esta investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud.
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