Un gen regulador en su versión humana frente a la versión chimpancé hace que los cerebros de embriones de ratón sean un 12% mayores.
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El tamaño de nuestro cerebro y, en espacial, el de nuestro córtex cerebral nos confiere unas capacidades intelectuales que no tienen otros primates.
Pero el genoma del chimpancé y el nuestro sólo se diferencian en un pequeño porcentaje. ¿De dónde salen tantas diferencias en el fenotipo incluyendo las cerebrales? Quizás la clave esté en cómo se regulan genes que están en ambos, que al regularse de distinto modo, producen resultados diferentes.
Unos investigadores de la universidad de Duke han realizado un ingenioso experimento para poner a prueba esta idea. Para ello han insertado un gen regulador, en concreto el HARE5, en embriones de ratones, tanto en su versión humana como en la versión del chimpancé. Encontraron que la versión humana producía un cerebro un 12% más grande que la versión chimpancé en esos embriones.
Este hallazgo no sólo nos puede ayudar a entender qué hace al cerebro humano tan especial, sino que además no puede ayudar en el tratamiento del Alzheimer, enfermedad que no afecta a los chimpancés.
Según Debra Silver sólo se ha arañado la superficie. Añade que ya se están ensayando otros candidatos que nos permitan comprender mejor la singularidad del cerebro humano.
Cada genoma contiene miles de secuencias cortas, a las que podemos denominar potenciadores o reforzadores, cuyo papel es el control de la actividad de otros genes. Algunas de estas secuencias son exclusivas del ser humano y algunas sólo operan en tejidos específicos. Hasta ahora no se había observado influencia alguna de estas secuencias actuando directamente sobre el cerebro humano.
En este estudio se realizó una labor de minería de datos sobre el genoma humano y del chimpancé para encontrar secuencias que actuaran sobre el tejido cerebral en el desarrollo embrionario de ambos. Priorizaron potenciadores que estuvieran en ambas especies pero que actuaran de distinto modo.
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De los 106 candidatos originales se encontraron 6 que actuaban en el tejido cerebral. Los denominaron HARE1, HARE2… y HARE6.
El más prometedor parecía HARE5 debido a su localización cromosómica, cerca del gen Frizzled 8, que es un gen bien conocido que está implicado en el desarrollo cerebral. Parece que HARE5 refuerza la acción de Frizzled 8.
Sin embargo, los genes HARE5 humanos y de chimpancé difieren en 16 bases.
En el experimento con los embriones de ratón se comprobó que el HARE5 humano empieza a actuar antes que el de chimpancé y es, además, más activo.
Lo más interesante es que esta actividad extra se da justo en un momento crítico del desarrollo de cerebro en el embrión, justo cuando las células progenitoras de neuronas proliferan en número y antes de producir las mismas neuronas.
En estos embriones equipados con Frizzled8 bajo la versión humana de HARE5 las células destinadas a ser neuronas proliferan más rápido que bajo la versión de chimpancé, dejando como resultado un mayor número de neuronas.
Conforme pasaba la gestación los embriones de ratón bajo HARE5 humano tenían cerebros más grandes que los otros. Algo apreciable a simple vista (ver foto). Además, la región afectada era precisamente el neocórtex, que es la parte del cerebro que en humanos proporciona el lenguaje y el razonamiento lógico entre otras cualidades superiores.
Este mismo equipo de investigadores planea estudiar los ratones adultos resultantes así obtenidos para ver si esta manipulación ha afectado a su comportamiento y comprobar si en la versión “humanizada” son más inteligentes.
Se puede decir que en este estudio se ha encontrado una pieza genética de las varias que nos permiten tener un cerebro más grande. Tiene que haber muchas más, pero abre todo un mundo de posibilidades acerca del cerebro humano.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4622 [1]
Fuentes y referencias:
Artículo original [2]
Ratones con gen humano aprenden mejor. [3]
Fotos: Silver lab, Duke University.