FLICKR, GREENFLAMES09<\/p>\n
Tanto los cient\u00edficos como los fil\u00f3sofos han buscado durante mucho tiempo la esencia que hace humanos a los humanos, y una respuesta est\u00e1 en el cerebro. Espec\u00edficamente, los cerebros humanos expresan genes en patrones diferentes a los de especies relacionadas, pero se desconoce qu\u00e9 causa esos cambios. Al comparar la expresi\u00f3n g\u00e9nica en tres especies de primates (humanos, chimpanc\u00e9s y macacos rhesus) a lo largo del desarrollo posnatal, los investigadores, que publicaron hoy (6 de diciembre) en PLoS Biology<\/em>, descubrieron que los cambios de expresi\u00f3n m\u00e1s dr\u00e1sticos son encontrado en genes que son controlados a distancia por reguladores trans<\/em>, en lugar de localmente por reguladores cis<\/em>.<\/p>\n “Los autores aqu\u00ed encontraron una nueva explicaci\u00f3n de c\u00f3mo se produjo esta evoluci\u00f3n del cerebro humano avanzado a nivel molecular” dijo Henrik Kaessmann, quien estudia evoluci\u00f3n gen\u00f3mica en la Universidad de Lausanne en Suiza y no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. “Es’un mensaje muy interesante: que los cambios funcionalmente relevantes tienden a ser m\u00e1s impulsados por trans<\/em>.”…<\/p>\n A pesar de las diminutas diferencias gen\u00e9ticas entre los cerebros humanos y sus primates parientes, la capacidad cognitiva del Homo sapiens<\/em> es significativamente m\u00e1s avanzada, lo que nos permite fabricar herramientas complicadas, idear una cultura complicada y colonizar el mundo, dijo el autor principal Mehmet Somel, un postdoctorado que estudia gen\u00f3mica evolutiva humana en la Universidad de California, Berkeley. Debido a que los humanos pasan m\u00e1s de una d\u00e9cada convirti\u00e9ndose en adultos y aprendiendo, mucho m\u00e1s que los dos o tres a\u00f1os de la adolescencia de los chimpanc\u00e9s, los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que los genes del desarrollo est\u00e1n involucrados en la evoluci\u00f3n del cerebro humano. Y la idea de que los perfiles de expresi\u00f3n g\u00e9nica del cerebro podr\u00edan ser diferentes entre especies se propuso hace 40 a\u00f1os, agreg\u00f3 Somel.<\/p>\n Para explorar ambas ideas, Somel y sus colegas del Instituto Max Planck y la Academia China de Sciences observ\u00f3 cambios en la expresi\u00f3n g\u00e9nica a lo largo del desarrollo posnatal en humanos, chimpanc\u00e9s y macacos rhesus. Analizaron la expresi\u00f3n diferencial de alrededor de 12.000 genes en dos regiones del cerebro, la corteza prefrontal y la corteza cerebelosa, cada una de las cuales se ha propuesto como el punto focal de la evoluci\u00f3n del cerebro humano. Encontraron diferencias significativas entre especies, as\u00ed como variaciones entre los diferentes organismos de edad de una especie, pero tambi\u00e9n encontraron variaciones en la expresi\u00f3n g\u00e9nica que no pod\u00edan explicarse simplemente por ninguno de estos dos factores. Parec\u00eda que hab\u00eda algunos genes que no solo se expresaban de forma diferente a lo largo del desarrollo, sino tambi\u00e9n a un ritmo diferente en cada especie.<\/p>\n Mirando m\u00e1s de cerca este grupo de genes, los investigadores descubrieron que eran altamente conservados, en su mayor\u00eda asociados con el desarrollo o la funci\u00f3n neuronal, y se regularon con m\u00e1s frecuencia en la corteza prefrontal humana, la regi\u00f3n del cerebro asociada con el pensamiento abstracto, en comparaci\u00f3n con los otros primates. Pero cuando los investigadores buscaron la expresi\u00f3n paralela de reguladores gen\u00e9ticos cercanos que pudieran explicar el impulso en la expresi\u00f3n g\u00e9nica, a menudo se quedaron con las manos vac\u00edas.<\/p>\n Si los genes no estuvieran regulados localmente por los llamados cis <\/em>elementos que se encuentran justo al lado de los genes que regulan, deben ser regulados a distancia por elementos trans<\/em> como factores de transcripci\u00f3n que viajan desde cromosomas lejanos para controlar la expresi\u00f3n de genes diana espec\u00edficos. Buscando en la literatura factores de transcripci\u00f3n y microARN que cayeran en esta categor\u00eda, los investigadores identificaron candidatos a microARN y realizaron experimentos moleculares en tres de ellos para confirmar su participaci\u00f3n en la regulaci\u00f3n de los genes expresados diferencialmente.<\/p>\n encontrar que es un elemento trans<\/em> es mucho m\u00e1s interesante para m\u00ed que los [microARN] espec\u00edficos que extrajeron, dijo Eric Vallender, un neurogenetista evolutivo de la Escuela de Medicina de Harvard que no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. El predominio de los cambios regulatorios trans<\/em> en lugar de cis<\/em> es sorprendente, dijo, y tiene algunas implicaciones bastante importantes sobre c\u00f3mo abordar este tipo de preguntas en el futuro.<\/p <\/p>\n Pero aunque inesperado, el hallazgo tiene sentido desde el punto de vista evolutivo, dijo Genevieve Konopka, neurocient\u00edfica gen\u00e9tica del Centro M\u00e9dico Southwestern de la Universidad de Texas, que tampoco particip\u00f3 en el estudio. Ajustar la expresi\u00f3n de cada gen individualmente por reguladores cis<\/em> es complejo, ya que los reguladores cis<\/em> normalmente controlan solo un gen adyacente, mientras que los reguladores trans<\/em> pueden influir una variedad de objetivos. Y es m\u00e1s probable que ocurran menos ajustes que promulguen cambios amplios en la evoluci\u00f3n que muchos ajustes minuciosos. Si quisiera, por ejemplo, construir un cerebro m\u00e1s grande de una manera m\u00e1s r\u00e1pida o m\u00e1s compleja, podr\u00eda manipular factores de transcripci\u00f3n clave o estos microARN y regular un mont\u00f3n de objetivos, dijo Konopka. Eso ser\u00eda m\u00e1s r\u00e1pido que hacerlo gen por gen.<\/p>\n Los siguientes pasos son identificar realmente las funciones de algunos de los genes trans-<\/em>regulados, pero esto puede ser m\u00e1s f\u00e1cil decirlo que hacerlo, dijo Vallender. En primer lugar, obtener ese tejido cerebral, especialmente de los chimpanc\u00e9s, es muy dif\u00edcil y casi imposible para los cerebros fetales, lo que ser\u00eda necesario para comprender completamente los cambios de expresi\u00f3n a lo largo del desarrollo. Adem\u00e1s, los investigadores est\u00e1n limitados por las secuencias cis<\/em> y trans<\/em> que ya est\u00e1n anotadas en todas las especies, lo que podr\u00eda dejar fuera muchos candidatos potenciales para genes clave para la evoluci\u00f3n del cerebro humano.<\/p>\n M. Somel et al., La remodelaci\u00f3n del desarrollo dirigida por microARN en el cerebro distingue a los humanos de otros primates, PLoS Biology<\/em>, 9: e1001214, 2011.<\/strong><\/p>\n Reciba acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, as\u00ed como a TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The Scientist<\/em><\/strong>, art\u00edculos destacados<\/strong>, \u00a1y mucho m\u00e1s!\u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" FLICKR, GREENFLAMES09 Tanto los cient\u00edficos como los fil\u00f3sofos han buscado durante mucho tiempo la esencia que hace humanos a los humanos, y una respuesta est\u00e1 en el cerebro. Espec\u00edficamente, los cerebros humanos expresan genes en patrones diferentes a los de especies relacionadas, pero se desconoce qu\u00e9 causa esos cambios. 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