Ciencia 'hardcore': cómo encontraron el ADN humano más antiguo
Un equipo de científicos reconstruyó el genoma mitocondrial casi completo de un pariente humano de hace 400,000 años, cuyos restos fueron encontrados en Sima de los Huesos, en el norte de España. Es el ADN más antiguo recuperado de una especie antigua semejante a la humana, según los autores del estudio publicado en la revista Nature .
Pero esta antigua especie probablemente no es parte de tu árbol genealógico.
“Está bastante claro que no es un ancestro directo de las personas de hoy en día”, dijo el coautor del estudio, Svante Paabo, biólogo en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Alemania.
Paabo explicó que este representante de una especie antigua parecida a la humana, llamada Homo heidelbergensis, podría ser un ancestro de los neandertales y de otro grupo llamado los homínidos de Denísova, o denisovanos .
La relación genética con los denisovanos, descubierta a través de esta investigación de ADN, es sorprendente debido a que los fragmentos de hueso de un fémur del Homo heidelbergensis encontrados en la cueva tienen muchas características parecidas a las de los neandertales. Los únicos restos de los homínidos de Denísova vienen de Siberia, Rusia, que se encuentra a aproximadamente 7,000 kilómetros de España.
Cómo lo hicieron
Para completar el genoma mitocondrial del espécimen de 400,000 años, Paabo y sus colegas utilizaron un nuevo método que sirve para secuenciar material genético antiguo y degradado. Este ADN también es el más antiguo que se ha encontrado que no estuvo congelado permanentemente.
La mitocondria es la parte de la célula que convierte a los alimentos en energía utilizable. El ADN almacenado en la mitocondria se transmite a la descendencia solo por línea materna (es decir: solo las madres pueden transmitirlo), así que es solamente un pequeño panorama de genes heredados.
El material genético del núcleo de la célula viene de ambos padres y da un panorama más completo de la herencia genética.
Para estudiar la genética de nuestros antiguos predecesores, el ADN mitocondrial facilita la labor, debido a que hay cientos de veces más copias de este en cada célula, en comparación con el ADN nuclear.
“Es una mucho mayor oportunidad de encontrar algunos fragmentos preservados”, dijo Paabo.
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El método que los investigadores utilizan consiste en separar las dos cadenas de la doble hélice del ADN , que son parejas genéticas complementarias. Después decodifican cada una de las dos cadenas y si una parte de una de las cadenas está dañada, su parte análoga en la otra cadena podría estar intacta.
“Es el gran truco”, dijo Paabo.
Después de secuenciar el ADN mitocondrial, los investigadores compararon el resultado con información genética de los neandertales y de los denisovanos.
Debido a que el ADN nuclear abarca más información sobre la herencia de una persona, una secuencia nuclear de genomas del Homo heidelbergensis podría revelar incluso más claramente cómo está conectada con otras especies antiguas parecidas a la humana, dijo Paabo. Pero recuperar la secuencia de ADN nuclear puede ser un reto, escribieron los autores del estudio.
Solo para obtener la secuencia de ADN mitocondrial necesitaron aproximadamente dos gramos de hueso, aunque cada célula contiene cientos de copias de este ADN.
Aun así, dijo Paabo, la técnica de secuenciación que su grupo utilizó “abre la posibilidad de hacer esto en muchos otros sitios, y realmente comenzar a entender la evolución humana más antigua”.
¿Primos hermanos o primos lejanos?
Los investigadores pensaban inicialmente que el ADN mitocondrial del Homo heidelbergensis compartiría un ancestro común con los neandertales, que vivieron en Europa hace aproximadamente 300,000 años, dijo Paabo. El Homo sapiens, nuestra especie , apareció por primera vez en África hace entre 100,000 y 200,000 años.
Las pruebas de ADN indican que el que Homo heidelbergensis está mas cerca de los denisovanos, un grupo relacionado con los neandertales.
Una explicación probable es que en el este de Eurasia el Homo heidelbergensis antecedió a los denisovanos y en el occidente de Eurasia fue el ancestro de los neandertales, dijo Paabo. Pero se necesita realizar más investigación para verificar esa teoría.
Se conoce muy poco sobre los denisovanos. Aunque algunos de sus restos se encontraron en el sur de Siberia, en Rusia , su firma genética solo se encontró en las islas en el Pacífico.
Paabo también es coautor de un estudio de 2012 en la revista Science que analizaba el genoma de los denisovanos. En esa investigación se sugirió que los ancestros humanos y los ancestros de los homínidos de Denísova deben haberse bifurcado entre sí hace aproximadamente 700,000 años, aunque esa cifra es imprecisa.
Aun así, parece que los homínidos de Denísova se unieron con personas indígenas en Papua Nueva Guinea y Australia, dijo Paabo. Entre el 3% y el 5% del ADN de las personas de Melanesia (un archipiélago en el suroeste del Océano Pacífico), Australia y Nueva Guinea, así como las personas aborígenes de Filipinas, viene de los denisovanos.
Por otro lado, todos los que viven fuera de África hoy en día probablemente algo de ADN neandertal , dijo Paabo en 2012.
La conclusión, dijo Paabo, es que las relaciones entre estos primeros familiares de los humanos; el Homo heidelbergensis, los neandertales y los denisovanos, no están definidas todavía.
“ Será una historia más compleja que eventualmente se aclarará con ayuda del ADN”, dijo.