Los perros son 5000 años más viejos

 

También de los primitivos humanos, los perros fueron buenos amigos. Eso sugieren dos artículos publicados en Nature, que identificaron los genomas caninos más antiguos registrados en restos de yacimientos arqueológicos de Europa y Oriente Medio.

Estos restos, del Reino Unido, Suiza y Turquía, tienen entre 14.000 y 16.000 años de antigüedad y amplían el registro genético de los perros en más de 5.000 años. También identifican una población temprana de perros domésticos (Canis lupus familiaris) que se extendió por Eurasia occidental y fue criada por diversos grupos humanos de cazadores-recolectores. Una huella genética que aún está presente en los perros actuales.

En estas investigaciones no se precisa dónde, cuándo ni por qué los humanos domesticaron a los perros por primera vez, pero investigadores afirman que ayudan en esa búsqueda.

Estos estudios muestran además que los perros fueron exportados e intercambiados por diversos grupos humanos y esto significa que eran importantes para las primeras comunidades con diferentes formas de vida.

Lachie Scarsbrook, una genetista evolutiva de la Universidad Ludwig Maximilian en Alemania, coautora, dijo que “Cada vez que la gente se muda, se lleva a sus perros consigo”.

Hembras humanas y machos neandertales se atrajeron y...

 

La mayor frecuencia del apareamiento de las hembras humanas con los machos neandertales explica la composición de nuestro ADN. Foto Public Domain

Casi todos los humanos ten emos genes heredados de los neandertales, pues nuestros ancestros se aparearon con individuos de esa especie. Tenemos genes en casi todo nuestro genoma, menos en el cromosoma X y no se sabía por qué.

Ahora, un estudio del laboratorio de Sarah Tishkoff en la Universidad de Pensilvania revela que las preferencias de apareamiento prehistóricas entre humanos y neandertales podrían explicar ese enigma.

Llamados desiertos neandertales se pensaba que no estaban allí porque eran tóxicos para los humanos. Alexander Plattt, investigador, dijo que “Durante años, simplemente asumimos que estos desiertos existían porque ciertos genes neandertales eran biológicamente ‘tóxicos’ para los humanos, como suele ocurrir cuando las especies divergen, por lo que pensamos que los genes podrían haber causado problemas de salud y probablemente fueron eliminados por la selección natural”.

Ese no parece ser el caos según los hallazgos, publicados en Science. El análisis de los genomas neandertal y humano moderno sugiere que las preferencias de apareamiento de larga data, más que la incompatibilidad genética, determinaron qué secuencias de ADN neandertal persistieron en los humanos modernos y cuáles se perdieron gradualmente. Sus hallazgos revelan el papel de las interacciones sociales en la configuración del genoma humano, cuestionando la idea de que la evolución humana se basó únicamente en la supervivencia del más apto.

Platt informó que "Encontramos un patrón que indica un sesgo sexual: el flujo genético se produjo predominantemente entre hombres neandertales y mujeres humanas anatómicamente modernas". Esto resultó en la pérdida de los cromosomas X del ADN neandertal de los humanos modernos.

Hace cerca de 600.000 años, los ancestros de los humanos anatómicamente modernos y su especie más emparentada, los neandertales, divergieron, formando dos grupos distintos, afirma Tishkoff, profesor de Genética y Biología de la Universidad David y Lyn Silfen en la Facultad de Medicina y Artes y Ciencias Perelman. Dijo que “Nuestros ancestros evolucionaron en África, mientras que los ancestros de los neandertales evolucionaron y se adaptaron a la vida en Eurasia. Pero esa separación no fue ni mucho menos permanente”. A lo largo de cientos de milenios, añade, las poblaciones humanas migraron a territorios neandertales y regresaron, y cuando estos grupos se encontraron, se aparearon, intercambiando segmentos de ADN.

El estudio fue este: para determinar si los cromosomas X neandertales contienen alelos de humanos, el equipo identificó ADN humano moderno preservado en tres neandertales (Altai, Chagyrskaya y Vindija) y comparó este conjunto de datos con uno de diversos genomas africanos, un grupo de control que históricamente nunca se había encontrado con un neandertal.

Daniel Harris, otro de los investigadores del laboratorio, explicó que “Lo que encontramos fue un desequilibrio sorprendente". Además, dijo, "Si bien los humanos modernos carecen de cromosomas X neandertales, los neandertales tenían un exceso del 62 % de ADN humano moderno en sus cromosomas X en comparación con sus otros cromosomas". Esta inversión especular fue su respuesta. Si las dos especies fueran biológicamente incompatibles, el ADN humano moderno también debería haber faltado en los cromosomas X neandertales. Pero debido a que el equipo encontró una abundancia de ADN humano en los cromosomas X neandertales, pudieron descartar la incompatibilidad reproductiva o las interacciones genéticas tóxicas como la barrera.

La explicación restante, argumenta el equipo, radica en el mestizaje con sesgo sexual.

Dado que las hembras portan dos cromosomas X y los machos solo uno, la dirección del apareamiento es importante. Si los machos neandertales se aparearan con mayor frecuencia con hembras humanas modernas, menos cromosomas X neandertales entrarían en el acervo genético humano y más cromosomas X humanos entrarían en las poblaciones neandertales.

Hallazgo inesperado: sífilis en Bogotá... hace 5500 años

Sífilis no genital. Una enfermedad que la mayoría de las veces se transmite por contacto sexual. También se puede transmitir a un bebé durante el embarazo o el parto. Foto Rawpixel

Hace 5500 alguien, o algunos tenían sífilis en lo que ahora es Bogotá. Si no, al menos portaban el bicho que la provoca: Treponema pallidum.

Científicos reconstruyeron con éxito el genoma del T. pallidum de restos humanos de aquella época hallados en lo que es la Sabana de Bogotá, una bacteria que causa varias enfermedades hoy, incluyendo la sífilis.

Con este hallazgo se extiende la historia genética del T. pallidum al menos 3000 años más en el pasado de lo que se conocía hasta ahora. La evidencia refuerza la idea de que las enfermedades del treponema existían en América mucho antes de lo que se tenía establecido.

Lars Fehren-Schmitz, genetista en la University of California en Santa Cruz, expresó que "Nuestros hallazgos muestran el el potencial de la paleogenómica para contribuir al entendimiento de la evolución de las especies, y los riesgos potenciales para comunidades pasadas y actuales".

El T. pallidum es una bacteria en forma espiral que existe en tres subespecies muy relacionadas. Cada una causa una enfermedad diferente: sífilis, pian y bejel. Una cuarta enfermedad treponémica, la pinta, es causada por Treponema carateum o Treponema pallidum subespecie carateum. De este último no se ha recuperado el genoma completo.

En este estudio, publicado en Science, se confirmó que el ADN antiguo pertenecía a la especie T. pallidum, pero no coincidía con ninguna de las formas conocidas que provocan la enfermedad en la actualidad.. Aunque muy relacionado con las cepas modernas, el genoma antiguo se separó en las primeras etapas de la historia evolutiva de la bacteria.

Una posibilidad es que se haya descubierto una forma antigua del patógeno causante de la pinta, del que pco se sabe, pero que es endémica de América Central y del Sur.

Con base en análisis genéticos, los científicos estiman que esa cepa antigua se separó de otros linajes de T. pallidum hace unos 13 700 años. En cambio las tres subespecies modernas parecen haber divergido mucho más tarde, hace unos 6000 años.

David Bozzi, de la Universidad de Lausana y el Instituto Suizo de Bioinformática SIB explicó que "Nuestros resultados retroceden miles de años en la asociación de T, pallidum con los humanos, posiblemente más de 10 000 años atrás, en el Pleistoceno Tardío".

El descubrimiento se basa en el yacimiento de Tequendama 1. Estudios previos del arqueólogo Miguel Delgado, de la Universidad Nacional de La Plata (Argentina) y de Fehren-Schmitz, proporcionan información detallada sobre el esqueleto.

Estudios aclaran más cuándo los perros se hicieron perros

Dos de los cráneos de perros estudiados. Arriba, cráneo cánido; abajo, de perro moderno. Ftos University of Exeter

Dónde y cuándo fueron domesticados los perros es asunto no resuelto todavía, pero dos nuevos estudios publicados en Science revelan información sobre la temprana relación de ellos con los humanos.

Se ha creído que fue en la era victoriana cuando comenzó la diversificación de razas de perros, pero uno de los estudios muestra que no fue así. Un análisis de más de 600 cráneos de perros antiguos y modernos sugiere que mucha de la diversidad que vemos surgió hace miles de años.

Carly Ameen, bioarqueólogo en University of Exeter y coautor de uno de los estudios expresó que "Los perros, desde muy temprano en su relación con los humanos, son muy importantes para las culturas humanas y la sociedad".

En su estudio analizaron cráneos de 643 perros y lobos que vivieron en los últimos 50 000 años. El análisis identificó una forma distintiva del cráneo de perro -hocico acortado y cara ancha, en comparación con los lobos- que se vieron primero en fósiles de hace 11 000 años  en el noroeste de Rusia.

No mucho después, en perros asociados con cazadores-recolectores y primeras poblaciones de agricultores, hubo una 'explosión' en la variedad de formas y tamaños de cráneos de perros, explicó Allowen Evin, deCNRS University of Montpellier en Francia.

La razón para esa temprana diversificación no está clara, tal vez por la necesidad de adaptar perros a lo que se requería, como cazar, ser compañía o brindar seguridad.

El segundo estudio sugiere que grupos humanos antiguos valoraban los rasgos distintivos de los perros. En él se secuenció el genoma de 17 perros hallados en Asia Oriental y Eurasia Central en los pasados 10 000 años y los compararon con genomas publicados de ese periodo.

Surgió entonces un patrón: diferentes ancestrías humanas ´tendían a estar asociadas con distintas poblaciones regionales de perros. En unos casos, hay señales de cuando las poblaciones humanas se movían llevaban los perros consigo, y así gente que vivía en el nordeste de Siberia tendía a estar asociada con perros del Ártico -ancestros de los huskies entre otros.

En otros grupos parecía existir una desconexión entre las ancestrías de perros y humanos, posible señal de un comercio de perros con características útiles. Los perros del Ártico, por ejemplo, fueron especialmente prevalentes con los cazadores-recolectores de la estepa euroasiática y, posteriormente,, con los artesanos de bronce del sur de China.

Los estudios genómicos sugieren que los perros comenzaron a divergir hace unos 20 000 años. Ninguno de los 17 genomas el estudio de Evin y Ameen mostraron señales de domesticación y es porbable que esos cráneos fueran muy parecidos a los de los lobos de entonces.  

Identifican a los conquistadores de la superficie terrestre

El reino de los hongos fue probablemente el primero en conquistar espacios terrestres más más de 1000 millones de años. En la imagen, se aprecian hongos dorados sobre superficie arbórea. Foto Public Domain Pictures

Aparecieron mucho, pero muchísimo antes de que las plantas irrumpieran y comenzaran a crecer en este planeta. Al examinar la historia evolutiva de los hongos, un grupo internacional de científicos concluyó que aparecieron cientos de millones antes que las plantas.

Estaban ya acá hace entre 900 y 1400 millones de años, dice el estudio publicado en Nature Ecology & Evolution, en el cual se emplearon métodos analíticos avanzados y nuevos modelos evolutivos que combinan varias técnicas de datación.

Eduard Ocaña, investigador en la Universitat Oberta de Catalunya (España), uno de los investigadores, dijo que "Como grupo, los hongos son mucho más antiguos de lo imaginado hasta ahora. Es altamente probable que estuvieran por acá hace 1000 millones de años, haciéndolos más antiguos que la mayoría de los grupos de eucariotas.

¿Qué significa? Que los hongos, un reino que incluye a los hongos, los mohos y los organismos unicelulares como las levaduras, son anteriores tanto a los animales (se cree que surgieron hace unos 600 millones de años) como a las plantas terrestres multicelulares (hace alrededor de 500 millones de años).

Y a diferencia de animales y de plantas, los hongos dejan pocos rastros por sus tejidos blandos y hay muy pocos restos preservados. Por eso utilizaron tres fuentes complementarias: el limitado número de fósiles, la secuenciación del genoma de más de 100 especies, y datos de la transferencia horizontal de genes.

 La transferencia horizontal se produce cuando un gen se mueve de una especie a otra. y eso indica que las dos existieron al mismo tiempo. Entonces Ocaña explicó que "Esto nos permite establecer líneas de tiempo, porque un pariente de un linaje donante debe necesariamente ser más viejo que cualquier descendiente del linaje que recibió el gen".

Con esta información y otras herramientas de datación más modelos computacionales de alta velocidad, se pudo generar la línea dell tiempo para más de 100 especies de hongos.

Así, se pudo establecer que los hongos son los pioneros de la vida terrestre. El científico indicó que "Nuestros hallazgos muestran que los hongos ya estaban presentes en entornos terrestres hace al menos 800 millones de años y mantuvieron interacciones ecológicas con los ancestros de las plantas terrestres multicelulares, aunque actualmente desconocemos el grado de complejidad de estas interacciones. Estos ancestros probablemente compartían similitudes con ls grupos de algas verdes, evolutivamente más cercanos a las plantas terrestres multicelulares, algunos de cuyos miembros presentan cierto grado de adaptabilidad a entornos no acuáticos".    

Descubren tipo de sangre que solo lo tiene una mujer en el mundo

Existen más de 45 tipos de sangre, el nuevo solo lo tiene la mujer nacida en Guadalupe, isla francesa en el Caribe. Foto Flickr

¿Sabía que existen 45 grupos de sangre aparte de los ocho principales más conocidos, reconocidos por la Sociedad Internacional de Transfusión de Sangre? Puede haber más, pero eso son los 'oficiales'. Pero es solo un dato alrededor de una noticia sorprendente, cuyos pormenores les describo.

Existe una mujer de Guadalupe, región marina francesa, que posee un tipo de sangre que solo lo tiene ella. O sea, es compatible... con ella misma.

Ella tiene hoy 68 años y el hallazgo fue anunciado en la reunión de aquella Sociedad, un tipo de sangre que fue denominado Gwada negativo, en honor al nombre de la isla de donde procede.

Los investigadores la conocieron en 2011cuando vivía en París y fue a un test de rutina antes de una cirugía. El examen no pudo revelar el tipo de sangre. El tema no volvió a tocarse, hasta 2019, cuando ya con técnicas modernas para secuenciación genética se podía tener un análisis más completo del ADN. La investigación tomó dos años, llegándose hasta la secuenciación completa del genoma de la mujer.

Pero hagamos un repaso de qué son los tipos de sangre. Estas clasificaciones se relacionan con las proteínas y azúcares hallados en la superficie de las células sanguíneas, llamadas antígenos, que son reconocidas por nuestro sistema inmunitario. El primer grupo identificado fue el ABO en 1901, trabajo que le valió el Nobel en 1930 al biólogo Karl Landsteiner.

Este ABO describe si la persona tiene uno, dos o ningún antígeno conocidos como A y Ben sus células sanguíneas. El segundo más conocido es la clasificación rhesus, que considera si las células son positivas o negativas para un antígeno llamado factor Rh.

Los estudios en la mujer permitieron descubrir que su tipo de sangre único se debe a una mutación en el gen PIGZ, que altera cómo las proteínas se unen a la superficie de las células. O sea, ella es la única persona en el mundo compatible con ella misma.

Gwada negativo está ahora reconocido como el tipo 48 de sangre.

Cerca a Bogotá hallaron rama no conocida de humanos

Esqueletos de dos de los cazadores-recolectores de hace 6 000 años hallados en el sitio arqueológico Checua, en el altiplano de Bogotá, analizados en la investigación. Foto Ana María Groot/Universidad Nacional de Colombia

Quién iba a pensar que todavía hoy se encontraran poblaciones de humanos perdidas en el pasado. Y eso fue lo que acaba de publicarse: hallaron una población aislada genéticamente de cazadores-recolectores que habitó lo que es hoy el altiplano de Bogotá, unos humanos totalmente distintos a los conocidos, que no se mezclaron y que vivieron hace unos 6000 años en esa región.

La identificación se logró con el análisis genómico de 21 individuos. Era un grupo precerámico, una rama independiente de de la radiación inicial de humanos en Sudamérica. Un grupo que prácticamente no se mezcló con otras poblaciones de los primeros pobladores que persistieron en Norte y Sudamérica.

Estudios han investigado el viaje humano a través de Beringia hasta Norteamérica y otros han estudiado el camino recorrido en Sudamérica, pero no se había investigado el ADN tras pistas de aquellos que vivieron entre Norte y Sudamérica.

Fue así como científicos encabezados por Kim-Louise Krettek y colegas de varias universidades, entre ellas las colombianas Universidad de los Andes y Universidad Nacional, identificaron el pool de genes exclusivo en esta región. Para eso analizaron el genoma de 7 cazadores-recolectores de hace 6000 años, 9 del periodo Herrera de hace unos 2000 años, 2 de Los Curos de hace 530 años y 3 de la cultura muisca de entre hace 1200 a 520 años. Todos vivieron en el altiplano de Bogotá.

Los cazadores-recolectores tenían un linaje basal ligado o genéticamente cercano al genoma inicial asociado con la primera radiación a Sudamérica. 

El grupo también carecía de afinidad diferencial, o variaciones genéticas compartidas, con otros grupos de Norteamérica.

En general, su genética no se traslapó con personas actuales o antiguas de Sudamérica. Así, este grupo de cazadores-recolectores representan una rama genética de humanos que no se conocía y que se desapareció hace unos 2 000 años. Los genomas de las 14 personas de los periodos subsecuentes están predominantemente relacionados con poblaciones de Centroamérica.

"Nuestro estudio aporta evidencia de un importante recambio genético en el altiplano", según Krettek.

En la investigación, publicada en Science Advances, participaron además científicos de las unviersidades de Bolonia, Tubingen, Lyón, el Max Planck Institute.

Se enredó el origen de los humanos

Nuestros orígenes como especie son más complicados de lo creía hasta ahora, según un nuevo estudio genético. Imagen de referencia, de un humano que vivió hace cerca de 160 000 años, fósil en el Smisthsonian Natural History Museum 

Ahora resulta que los animales humanos no descendemos de una sola población de ancestros. No. Un nuevo estudio genético dice que descendemos de dos poblaciones. ¿Pero cómo es eso?

Explico. El estudio fue publicado en Nature Genetics y revela cómo contribuyó cada una de esas poblaciones o grupos a nuestra composición genética.

A hoy, el punto prevaleciente en genética humana es que el Homo sapiens apareció primero en África hace 200 000 a 300 000 años y desciende de un solo linaje. Peor lo reportado en aquel journal nos muestra una historia más compleja.

Prosigo. Resulta que los análisis genéticos sugieren que el humano moderno es el resultado de un evento con una mezcla genética entre dos poblaciones que divergieron hace unos 1 500 000 años. Esta es solo una parte de la historia.

La otra: hace unos 300 000 años esos grupos se volvieron a juntar. ¿Entonces? Pues parece que uno de ellos contribuyó con el 80 % de nuestro equipaje genético y el otro con solo 20 %, per material igual de importante.

Veamos. Trevor Cousins, de Cambridge, primer autor, explicó que "La pregunta de dónde venimos ha fascinado a los humanos por siglos". Así, "Por mucho tiempo se ha asumido que evolucionamos de un solo linaje ancestro continuo, pero los detalles exactos de nuestros orígenes son inciertos", precisó el doctor.

Eso no es todo, de acuerdo con sus palabras, pues "Nuestra investigación muestra señales claras de que nuestros orígenes evolutivos son más complejos, involucrando diferentes grupos que se desarrollaron por separado durante más de un millón de años, y luego se juntaron para formar la moderna especie de Homo". Estas son palabras de Richard Durbin, también del Departamento de Genética de Cambridge.

Diferentes investigaciones han mostrado que los humanos se mezclaron con los neandertales y con los denisovanos hace unos 50 000 años. Pero antes ocurrió la mezcla citada arriba. Los neandertales contribuyeron solo con el 2 %del genoma de los animales humanos modernos no africanos, mientras que la juntanza de hace unos 300 000 años contribuyó con al menos 10 veces esa cantidad al genoma nuestro actual.

Aylwyn Scally, co autor, explicó que "De inmediato tras que las poblaciones se separaron, vemos un cuello de botella en una de ellas-sugiriendo que se redujo a un tamaño muy pequeño antes de volver a crecer con lentitud en un periodo de un millón de años. Continuó indicando que "Esta población contribuiría después con cerca del 80 %del material genético de los humanos modernos, y también parece ser la población de la cual divergieron los neandertales y los denisovanos".

La investigación mostró que los genes heredados de la segunda población estaban a menudo situados lejos de regiones del genoma ligado a funciones de los genes, sugiriendo que pudieron haber sido menos compatibles con el trasfondo genético mayoritario. Esto sugiere un proceso conocido como selección purificadora, en el que la selección natural elimina las mutaciones dañinas con el tiempo.

Cousins comentó que "Sin embargo, algunos de los genes de la población que contribuyeron con una minoría de nuestro material genético, en particular aquellos relacionados con la función cerebral y el procesamiento neuronal, pueden haber jugado un papel crucial en la evolución humana".

Los humanos no somos nada puros

Caverna de Denisova donde se encontraron los restos de antiguos homíninos, que persistieron en la zona desde hace unos 287 000 años a hace 55 000 años. Foto Worldhistory

Esa historia de que descendemos de un solo grupo de homíninos que salió de África y pobló la Tierra, es bonita pero no hay tal. Sí, hace varios años encontraron que el Homo sapiens se apareó con neandertales y que tenemos muchos genes de esa relación que duró algunos miles de años. Al cuento llegó un tercer actor: los denisovanos. 

Este grupo también se apareó con humanos, pues coexistieron en el lugar donde los denisovanos permanecieron la mayor parte del tiempo: en las montañas de Altái, lo que hoy es Rusia, en Siberia.

En 2010el primer borrador del genoma de los neandertales las comparaciones con el de los humanos reveló que se habían mezclado.

Luego un análisis del genoma de un hueso de dedo hallado en la caverna de Denisova reveló que era de una especie de homínino nuevo, que fue denominado denisovanos, que también se apareó con los humanos modernos.

Linda Ongaro, investigadora de postdoctorado en el la Escuela de Genética y Microbiología en el Trinity College en Dublín y primera autora del artículo aparecido en Nature Genetics sobre los denisovanos indicó que "Este fue uno de los descubrimientos sobre la evolución  humana en la última década". Y aclaró que "Es un error común que los humanos evolucionaron de repente de un ancestro común, pero mientras más aprendemos más entendemos que el apareamiento con diferentes homíninos se produjo y ayudó a moldear la gente que somos hoy".

Precisó además que "A diferencia de los restos de neandertales, el récord fósil denisovano consiste solo de ese hueso de dedo, una quijada, un diente y fragmentos de cráneo. Pero comparando los fragmentos Denisovanos sobrevivientes con genomas de humanos modernos , los científicos han encontrado evidencia de al menos tres eventos pasados donde los genes de diferentes poblaciones de Denisovanos hicieron su camino dentro de la firma genética de humanos modernos".

Cada una de esos presenta diferentes niveles de relación al denisovano de Altái secuenciado, indicando una relación compleja entre estos linajes hermanos.

La dieta afecta espermatozoides del padre y... a su hijo

Espermatozoides humanos, acá teñidos para su visibilidad. Portan también información sobre la dieta del papá. Foto Wikipedia Commons

Sin que lo sepan, los hombres escriben en sus espermatozoides algo más que el código genético. En ellos queda, para sorpresa, escrito el historial de su dieta y si tiene hijos eso afectará el metabolismo de la descendencia.

Darle a un ratón macho una dieta alta en grasas aumenta ciertos tipos de RNA en sus espermatozoides, demostró un estudio. Eso no es todo: los descendientes de ese ratón con una dieta inadecuada tendrán problemas del metabolismo como intolerancia a la glucosa, una característica de la diabetes.

Estudios habían demostrado que las madres pueden pasar rasgos metabólicos a su descendencia. Qi Chen, investigador de biología reproductiva en la escuela de Medicina en University of Utah y su equipo mostraron ya en 2016 que óvulos de ratona inyectados con RNA de espermatozoides de padres con dieta elevada en grasas se desarrollaban en ratones con trastornos metabólicos.

La investigación mostró que el efecto de la dieta del padre es provocado por cambios no en el genoma de sus descendientes sino en su epigenoma, esa colección de marcas químicas en el ADN y sus proteínas asociadas.

En el nuevo estudio, publicado en Nature, los ratones machos comieron durante dos semanas una dieta alta en grasas y los autores encontraron que ese régimen conducía a cambios en un tipo de RNA en la mitocondria del espermatozoide, las estructuras dentro de la célula que generan energía. Los espermatozoides de los ratones con dieta grasa tenían unas moléculas del RNA más afectadas que en los ratones con una dieta baja en grasas.

Para Chen el estudio significa que si usted produce espermatozoides "debería comer sano. Afectará la información que portan los espermatozoides y afectará a sus hijos".

Increíble: este es el organismo con el genoma más grande conocido

Este pequeño helecho tiene el genoma más grande conocido. Parece increíble. Y no se sabe porqué. Foto P. Fernández

Es increíble y se pregunta uno ¿para qué todo eso? Pues de algo debe serle útil. Es que científicos publicaron en iScience el hallazgo del genoma más grande conocido hasta ahora, cuyo tamaño es 50 veces mayor que el humano. Y no, no se trata de un enorme animal ni de un gigante árbol. No.

Se trata de una pequeña planta, un helecho Tmesipteris oblanceolata. Contiene160 000 millones de pares de bases. Es11 000 millones más que la planta Paris japonica y 30 000 millones más que el pez Protopterus aethiopicus, que tiene el mayor genoma  entre los animales.

Es, además 50 veces mayor que el genoma humano. ¿Pero por qué y para qué?

Se trata de una planta de Nueva Caledonia y archipiélagos cercanos del Pacífico Sur, un helecho y un material genético tan grande hace preguntarse cómo lo maneja. Además,  ¿cómo y por qué un organismo evolucionó para tener tantos pares de bases?

Por ahora no hay respuestas. Analizar genomas enormes podría llevar a saber cómo el tamaño del genoma influye dónde los organismos pueden crecer, cómo son capaces de florecer en su ambiente y su resiliencia frente al cambio climático, independiente de la secuencia específica de ADN.

Neandertales y humanos se aparearon durante miles de años

Neanderthal y un esqueleto humano, creación en la Enciclopedia de Historia del Mundo

Casi toda persona no africana porta genes heredados de los Neandertales han mostrado diferentes investigaciones en los últimos años, al punto de atribuir ciertas características nuestras a esa especie, Homo neanderthalensis, que se extinguió.

Entonces surge la pregunta: ¿cuándo Neandertales y Homo sapiens se aparearon y produjeron descendencia? De eso se encargó un nuevo estudio, que aún no ha sido revisado por pares y fue puesto en el sitio bioRxiv.

Leonardo Iasi, genetista evolutivo en el Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology en Alemania, y colegas analizaron 58 individuos que vivieron entre hace 2000 y 45 000 años y compararon su ADN con 231 personas de diferente ancestría menos africanos.

Encontraron que esa mezcla entre las dos especies que aportaron sus genes comenzó hace 47 000 años y se mantuvo durante unos 6800 años, terminando casi por los tiempos en los cuales los Neandertales comenzaban a extinguirse.

Ese cruce se produjo en Eurasia occidental cuando se encontraron poblaciones de H. neanderthalensis y de sapiens que migraba fuera de África para diseminarse por todo el planeta.

Los pobladores netamente africanos no fueron tenidos en cuenta en este análisis pues no fueron parte del éxodo fuera de África, al menos mientras vivían los Neandertales.

Mucho del genoma recibido de estos fue removido del genoma del H. sapiens de forma acelerada y se piensa que pudo ser porque eran secuencias nocivas para este y por ende fueron seleccionadas rápidamente en contra por la evolución, sugiere la bióloga evolutiva Emilia Huerta Sánchez, de Brown University en Rhode Island, citada en Nature.

Descubren la edad del café que tomamos a diario

La planta que da origen al café más consumido del mundo surgió de un proceso de hibridación, que ocurre de modo natural. Foto R.Medina/Flickr

Es una de las dos bebidas más consumidas en el mundo. El café. Y la mayor parte del consumo de esta bebida, 60 %, proviene de una variedad, la C. arabica, Ahora, mediante un estudio publicado en Nature Genetics se trazó el origen de esa planta que hace maravillas en las personas con sus frutos.

¿Dónde surgió esa planta y cómo? El estudio encontró que la planta se originó entre hace 600 000 y 1 millón de años en lo que es hoy Etiopía. Y no fue que los homíninos que tal vez había en esa época en esa región hubieran tenido que ver. No.

¿Cómo apareció la planta? El estudio encontró que evolucionó de modo natural a través de un proceso de hibridación entre otras dos especies: C. eugenioides y C. canephora. Esta hibridación resultó en un genoma poliploide, en el cual cada descendiente contiene dos sets de cromosomas de cada padre. Esto pudo conferirle una ventaja que le permitió prosperar y adaptarse.

"A menudo  se argumenta que un evento poliploide híbrido puede conferir una ventaja evolutiva inmediata dado que los dos conjuntos de cromosomas, es decir dos sets completos de genes, se heredan de inmediato. Por supuesto, siempre se da el caso de que los genes duplicados se pierdan en las dos mitades del genoma del poliploide, pero siempre hay una ganancia neta en el número de genes y por ende, posiblemente, una mayor capacidad para adaptarse a nuevos ambientes", dijo Victor Albert, coautor y biólogo en State of New York University en Búfalo, Estados Unidos.

Aunque podría existir un error en las estimaciones, trataron de lograr la mayor precisión posible, pues es natural una incertidumbre en las tasas de mutación.

Una estimación previa del momento de la hibridación, la había situado hace solo 10 000 años.

Para el estudio usaron información genética de 41 muestras de C. arabica de distintos sitios, incluyendo un espécimen del siglo 18.

Descubren porqué los cafés saben distinto

Las diferencias en el sabor de las variedades de café no se deben a los genes. Foto Wikipedia Commons

Así un café colombiano se tueste y muela del mismo modo que uno de Etiopía, un conocedor notará la diferencia en el sabor. Y las notas en el sabor que diferencian todas las variedades en el mundo no se deben, como podría creerse, a los genes. No.

Científicos encontraron a que se debe y sus hallazgos fueron publicados en Nature Communications. Los científicos hicieron la más completa secuenciación del genoma del Coffea arabica y encontraron que la diferencia en el sabor parece ser el resultado de una trasposición, borrada o reacomodación de los cromosomas.

Encontraron que las diferentes variedades de ese tipo de café difieren solo por unas pocas letras en el ADN. "Si usted mira variaciones en un solo nucleótido, los niveles son entre 10 y 100 veces más pequeñas que en cualquiera otra especie", dice Michele Morgante, genetista de plantas en la Universidad de Udine en Italia, autor principal.

La composición genética del café es de interés: 10 millones de toneladas se cultivaron y vendieron en el periodo 2022-2023. El café que se toma viene de dos especies, Coffea canephora, conocido como robusta, y Coffea arabica, conocido como arábica. Muchas veces se mezclan. Arábica representa 56 % del café vendido en el mundo.

La mayoría de la variación genética de un organismo viene de la hibridización con otras especies, pero esto es muy raro en el C. arabica porque tiene más de dos copias de cada cromosoma. C. canephora tiene dos copias de cada cromosoma. Aquello hace que el arábica sea más difícil de mezclarse con otras especies.

El arabica es algo joven, apareció como híbrido de robusta y Coffea eugenioides, una especie que poco se cultiva, proceso ocurrido hace unos 50 000 años.

Este y otros trabajos sobre el genoma del café conducirá a mejorar las dos especies para hacerlas más resistentes a las enfermedades y modificarle algunas características.

Sobrevivieron a los dinosaurios, tal vez no a los humanos

Hongos del género Takakia, unos fósiles vivientes que viven malos momentos. Foto Xuedong Li/Capital Normal University, China

Conocieron a los dinosaurios y los vieron pasar de largo. Ninguno de los cataclismos que derivaron en grandes pérdidas de especies, los afectó. Tienen cerca de 400 millones de años y siguen acá, con nosotros, aunque no parece que resistirán a la especie que más daño ha hecho: el Homo sapiens. El cambio climático los tiene contra la espada y la pared y van perdiendo el duelo.

Se trata de los musgos del género Takakia y sus dos especies T. ceratophylla y T. lepidozioides, que crecían en la gran masa terrestre de India y cuando esta chocó con Asia dando origen a los Himalayas, poco a poco se adaptaron y comenzaron a ascender por estos.

"Todos hablan de los dinosaurios y se emocionan con ellos", dice Ralf Reski, biotecnólogo de plantas en University of Freiburg en Alemania. "Pero estos musgos han visto llegar a irse a los dinosaurios.

Aquellas dos especies crecen juntas en la meseta del Tíbet y cada una vive independiente en algunos otros lugares, como Alaska y British Columbia, dice una nota en Nature que analiza el reporte científico en el journal Cell.

Las briofitas son un grupo de plantas que cobija los musgos y otras y no se sabía dónde encajaban las Takakia spp. El análisis del genoma de T. lepidozioides confirmó que son musgos raros. Este, se encontró, tiene el mayor número de genes de rápida evolución registrados en una planta.

Reski y colegas analizaron fósiles de este hongo de hace 165 millones de años hallados en Mongolia. Vieron que Takakia es único porque en su exterior tiene características de las primeras plantas, que no han cambiado desde que se resultaron fosilizadas.

Pero en el interior identificaron 122 genes que han evolucionado muy rápido desde entonces, algunos de los cuales les permiten vivir en ambientes extremos. Las secuencias de genes contienen un elevado número de mutaciones que derivaron en nuevas variantes de proteínas, dos veces el número de genes de rápida evolución en comparación con otro musgo tibetano, Herbertus sendtenri.

Se encontró también que el género Takakia está en riesgo. En la década pasada en la meseta tibetana poblaciones de estos hongos decrecieron1.6 % cada año, más rápido que otros hongos. De hecho T. ceratophylla está clasificado como vulnerable por la lista roja de la Unión para la Conservación de la Naturaleza (UICN).

Están afectados por el calentamiento global, aunque también por la calidad del aire y la humedad.

Se codearon con los dinosaurios, pero parece que no resistirán la mano humana.

Podemos ver gracias a gen regalado por una bacteria

A una bacteria debemos una parte de la explicación sobre nuestra visión. Foto Wallpaper

Una de las maravillas de los humanos y todos los animales son los ojos. ¿Cómo se desarrolló la visión? Es una pregunta sobre la que se han hecho muchos estudios y que ha sido respondida en buena parte por la ciencia. Pero ahora hay un hecho nuevo, muy especial.

El ojo de los vertebrados recibió un gran impulso del modo más impensado: de una bacteria, la cual aportó, o se le secuestró, un gen relacionado con la respuesta de la retina a la luz.

El hallazgo fue revelado por investigadores en un artículo en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

"Los hallazgos demuestran cómo estructuras complejas como las de los ojos pueden evolucionar, no solo modificando el material genético existente sino también adquiriendo e integrando genes foráneos", en palabras de Ling Zhu, biólogo de la retina en el Save Sight Institute en University de Syney, citado por Science y quien no participó en la investigación. "Es increíble".

Las bacterias son conocidas por cambiar genes, empaquetados en virus o piezas móviles del ADN llamadas transposones, o incluso en ADN libre. Pero los vertebrados, también, pueden incorporar genes microbianos. Cuando el genoma humano fue secuenciado en 2001, los científicos pensaban que contenía cerca de 200 genes importados de bacterias.

En busca de mejorar esos hallazgos, Matthew Daugherty, bioquímico de University of California en San Diego, y colegas, usaron un sofisticado software de computador para rastrear la evolución de cientos de genes humanos buscando secuencias similares en cientos de otras especies. Los genes que parecían haber aparecido primero en vertebrados y no tenían predecesores en animales tempranos eran buenos candidatos para haber saltado desde bacterias, en particular si tenían contrapartes en microbios modernos. Entre las docenas de potenciales genes aliens, uno "me impactó", dijo Daugherty.

El gen, denominado IRBP, era conocido por su importancia para la vista. La proteína que codifica reside en el espacio entre la retina y el epitelio del pigmento retinoso, una delgada capa de células superpuesta a la retina. En el ojo del vertebrado, cuando la luz golpea un fotorreceptor sensible en la retina, los complejos de vitamina A se desvinculan, activando un impulso eléctrico que activa el nervio óptico. Entonces IRBP cambia esas moléculas hacia el epitelio. Finalmente, envía las moléculas restauradas al fotorreceptor. "Es esencial para la visión de todos los vertebrados", explicó Zhu.

Este gen semeja una clase de genes de bacterias llamados peptidasas, cuyas proteínas reciclan otra proteína. Los investigadores propusieron que hace más de 500 millones de años microbios transfirieron un gen de peptidasa a un ancestro de todos los vertebrados vivientes.

Así evolucionamos los humanos: 155 nuevos genes

Varios genes nuevos están asociados con enfermedades específicas. Dibujo Wikipedia Commons

Ha pasado tan poco tiempo desde que los humanos nos separamos de los chimpancés, que pareciera que seguimos siendo los mismos. Pero no. Continuamos en evolución. Y muestra de ello son los 155 genes nuevos hallados por científicos, que publicaron su hallazgo en un artículo en Cell Reports.

Muchos de esos genes  datan del origen de los mamíferos y unos cuantos relacionados con enfermedades específicas de los humanos.

Con base en bases de datos ya publicadas, de nuevos genes funcionalmente relevantes, los investigadores crearon un árbol ancestral comparando humanos con otras especies de vertebrados. Rastrearon la relación de tales genes durante la evolución y hallaron que 155 aparecieron en regiones únicas del ADN. Los nuevos genes pueden aparecer por eventos de duplicación que existen en el genoma; sin embargo estos genes salieron de la nada.

De los 155, 44 están asociados en cultivos de células con defectos del crecimiento, demostrando su importancia en el mantenimiento de un sistema vivo saludable. Como son específicos de los humanos, no es fácil examinarlos y se deben explorar otros mecanismos para conocer sus efectos en el cuerpo.

Así, determinaron que tres tienen marcadores de ADN asociados con enfermedades, mostrando conexiones con enfermedades como la distrofia muscular, la retinitis pigmentaria y el síndrome de Alazami. Aparte de enfermedades, también hallaron un gen asociado con tejido del corazón. Fue un gen que apareció en humanos y chimpancés justo después de separarse del linaje de los gorilas y revela la rapidez con la que un gen puede evolucionar para hacerse importante para el cuerpo.

"Será interesante, en futuros estudios, entender qué pueden hacer estos microgenes y si pueden estar de manera directa involucrados en algún tipo de enfermedad", expresó NikolaosVakirlis, del Centro de Investigaciones Alexander Fleming en Gracia, autor principal.

 

Develan secretos del animal inmortal

La medusa inmortal lograr rejuvenecer con un procedimiento genético que realiza. Foto Pinterest

Si tuviéramos esa capacidad, qué distinta sería la vida, pero el que la tiene no es un humano y sí una medusa. La medusa inmortal, como se le conoce.

Se les encuentra en grupos con su característica sombrilla translúcida, del tamaño de una lenteja en las aguas del Mediterráneo. Turritopsis dohrnii. Cuando su cuerpo está averiado, ya de adultas, mueven su reloj hacia atrás y rejuvenecen. Se liberan de sus extremidades, se convierten como en una bola y se transforman en pólipos, que se adhieren a rocas o plantas. De forma gradual dejan esa fase y aparecen rejuvenecidas.

Su muerte puede darse por una herida o la acción de un depredador, pero la edad no las mata.

En un artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) científicos analizaron su genoma y las estudiaron en sus fases para determinar cuáles genes se vinculaban con ese proceso de inmortalidad.

Al final se dieron cuenta que no hay un gen de la inmortalidad sino un procedimiento. Los genes relacionados con la pluripotencia (esa capacidad de la célula de crecer en una variedad de formas) permanecen inactivos durante su fase adulta, pero cuando el cuerpo se deteriora y comienza el proceso de reconversión cotado, esos genes se activan. Y cuando ha terminado el rejuvenecimiento vuelven a estado dormitante.

En el proceso tienen que ver genes relacionados con la reparación y protección del ADN, como ya lo habían sugerido hace un año investigadores de Texas A&M University en Galveston (Estados Unidos).

Ambos estudios sugieren cuándo y cuántos genes se expresan importa tanto como los genes mismos en darle a un cuerpo viejo una vida nueva.

Si estos procesos pueden tener un paralelo en el cuerpo humano se desconoce, es una pregunta que queda abierta. Por el momento y en el futuro cercano esta fuente de la juventud es exclusiva de las medudas T. dohrnii.

Nota: con información de PNAS y New York Times.

Investigan cómo aumentar la longevidad de los perros

Prolongar la vida de los perros también podría beneficiar a los humanos. Foto PxHere

El promedio de vida de un perro, según enciclopedias, es de 10 a 13 años, aunque muchos viven más tiempo. Para quienes los aman, es una vida muy corta. El can se va desgastando, como todo organismo, aparecen enfermedades y algunas mortales lo matan.

En el mundo hay varios grupos dedicados a estudiar esos padecimientos y la biología del perro con el objeto de poder alargar su vida, como por ejemplo el Dog Aging Project. Hay más, como la compañía biotecnológica Loyal y Vaika, que busca la manera de prolongar la de los perros que halan trineos.

Prolongar la vida de estos animales de compañías, favoritos para cientos de millones de personas traería un beneficio adicional: alargar al vida humana porque los canes son un modelo que se puede aplicar a humanos.

El DAP ha reclutado cerca de 40 000 perros para participar en estudios. Los participantes  deben proveer la historia clínica de su perro y completar encuestas anuales. Toma unas tres horas. Y de aquellos perros, a 8500 se les secuenciará el genoma y algunos de estos tendrán exámenes de orina, sangre y pelo.

Unos grupos más pequeños están siendo estudiados para enfermedades específicas. Se evaluará a 200 perros con una forma de demencia conocida como la disfunción cognitiva canina.

Pretenden hallar señales biológicas que ayuden a identificar cuáles perros pueden estar en riesgo de desarrollar esas enfermedades en el futuro y, posiblemente, ayudar en el descubrimiento de medicinas que puedan prevenirlas o tratarlas.

Además se espera determinar qué aspectos de la forma de vida del perro podrían extender su ciclo vital, el número de años vividos con buena salud.

 Nota: con información del MIT

La raza no predice el comportamiento del perro: estudio

La raza responde poco por la personalidad de los perros. Foto Jan Truter/Flickr

Que estos son traviesos, los otros dóciles y los de más allá muy bravos. Eso dicen los expertos al clasificar el comportamiento de cada una de las razas de perros. Pero no, no es así.

Un estudio en Science demuestra que cada perro tiene su personalidad y no hay algo así como una característica única de una raza.

La conclusión la obtuvieron los investigadores tras comparar el comportamiento y la ancestría de más de 18 000 perros, encontrando que aunque esta última afecta la conducta, la raza tiene mucho menos que ver con la personalidad de lo que muchos creen, incluso expertos en el tema.

Desde hace miles de años los humanos han estado moldeando los perros según sus necesidades, básicamente por su capacidad para el trabajo o para ser guardianes frente a amenazas. Pero solo hace unos 200 años comenzó, en la Inglaterra victoriana, la selección de razas para rasgos que se consideraban agradables estéticamente, experimentos que condujeron a las razas, que hoy siguen generándose.

Así, los expertos y los clubes de caninos establecen características para las razas, pero Elinor Karlsson, de la University of Massachusetts en Worcester, dijo, citado por Nature, que "quien haya tenido ocho perros de la misma raza puede hablar de las diferencias de personalidad" entre ellos.

Él, con sus colegas, encuestaron a miles de tenedores de perros, además secuenciaron el ADN de perros para ver si su ancestría tenía que ver con el comportamiento.

¿Que hallaron? Que algunos rasgos son más comunes en ciertas razas. Por ejemplo los pastores alemanes se pueden dirigir mejor, los beagles no tanto. Además, las razas mezcladas con una ancestría particular eran más dadas a actuar de determinada manera.

Pero en promedio la raza explicaba apenas 9 % de las variaciones en cómo se comporta un perro, un número "mucho más pequeño que la mayoría de la gente, incluido yo, habría esperado", dijo.

"Hablamos sobre las razas como si fueran categóricamente diferentes, pero en realidad ese no es el caso".

Los análisis genéticos revelaron 11 regiones del genoma relacionadas con conductas específicas. La relación más significativa estaba entre una región del genoma que en humanos está vinculada con el desempeño cognitivo, pero en los perros aumentaba la posibilidad de permanecer detrás de objetos.