Nuevos genes, nuevo cerebro

IMÁGENES DE BIENVENIDA, MARK LYTHGOE & CHLOE HUTTON

Un grupo de genes que se sabe que están activos durante el desarrollo fetal e infantil humano apareció por primera vez al mismo tiempo que la corteza prefrontal, el área del cerebro asociada con la inteligencia y la personalidad humanas, tomó forma en los primates. , encontró un nuevo estudio publicado ayer (18 de octubre) en PLoS Biology. El momento sugiere que los nuevos genes pueden haber estado íntimamente ligados a la evolución del cerebro humano.

“Este es uno de los primeros estudios que analiza el papel de genes completamente nuevos” en el desarrollo del cerebro de los primates, dijo Eric Vallender, neurogenetista de la Escuela de Medicina de Harvard que no participó en el estudio. La investigación anterior se ha centrado en genes relativamente antiguos (es decir, genes que se conservan en todo el reino animal y más allá), dijo, con un enfoque particular en la identificación de cambios en sus productos proteicos, así como cambios generales en…

Al comparar el orden y la orientación de los genes a lo largo de los cromosomas en múltiples especies de mamíferos, desde humanos hasta ratones, los investigadores, dirigidos por el genetista evolutivo Manyuang Long de la Universidad de Chicago, notaron varios patrones sorprendentes.

Primero, los genes que surgieron alrededor la época en que aparecieron los mamíferos por primera vez (hace poco más de 200 millones de años) tendía a estar activa en la neocorteza fetal humana, una región del cerebro en gran medida exclusiva de los mamíferos que alberga la corteza prefrontal. Además, de los aproximadamente 1000 genes que se encuentran solo en los primates, 251 se regularon positivamente en la corteza prefrontal en desarrollo, que evolucionó justo después de que el linaje de los primates se separó del resto de los mamíferos hace alrededor de 60 a 80 millones de años. Finalmente, 54 de los 280 genes que se encontraron que son exclusivos de los humanos también se expresaron altamente en la corteza prefrontal en desarrollo, que creció considerablemente en los humanos después de que los linajes de chimpancés humanos se separaron hace unos 5 a 7 millones de años. (La corteza prefrontal humana es seis veces más grande que la de los chimpancés).

Nos sorprendió mucho que hubiera tantos genes nuevos que estaban regulados al alza en esta parte del cerebro, dijo Long, quien agregó que estaba también desconcertado por la sincronicidad del origen de los genes y el desarrollo de nuevas estructuras cerebrales. Parece que casi al mismo tiempo que surgieron la neocorteza y la corteza prefrontal, y luego se expandieron en los humanos, también apareció una gran colección de genes.

Siempre tienes la pregunta de correlación versus causalidad, advirtió Vallender. Pero es muy coherente que todos estos genes surgieran al mismo tiempo que estas nuevas estructuras anatómicas que sabemos que son muy importantes en la cognición y el comportamiento.

Los investigadores también determinaron que la mayoría de estos nuevos genes se sometieron a fuertes selección positiva en humanos, lo que respalda aún más la hipótesis de que los genes contribuyeron a la evolución de funciones importantes en el cerebro.

Todo esto es evidencia circunstancial que respalda esta idea más amplia de que estos nuevos genes tienen algo interesante para decir sobre la función cerebral específica de los primates o de los humanos, dijo Vallender.

YE Zhang et al., Reclutamiento acelerado de nuevos genes de desarrollo cerebral en el genoma humano, PLoS Biology, doi:10.1371/journal.pbio.1001179, 2011.

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