Los científicos alguna vez consideraron que gran parte del genoma humano era «basura» porque grandes extensiones de su código genético no dan lugar a ninguna proteína, las moléculas complejas encargadas de mantener el funcionamiento de las células. Sin embargo, desde entonces se ha descubierto la llamada chatarra. ADN Desempeña un papel importante en las células, y en un nuevo estudio, los investigadores informan que los humanos ya pueden tener ADN basura para agradecer por nuestros cerebros excepcionalmente grandes.
La investigación, que fue publicada el lunes (2 de enero) en la revista la naturaleza y su evolucion (Se abre en una nueva pestaña)lo que indica que los genes que permitieron cerebros humanos para desarrollar grandes lóbulos y redes de información complejas que pueden haberse originado a partir de ADN basura. En otras palabras, en algún momento la «basura» adquirió la capacidad de codificar proteínas, y estas nuevas proteínas pueden ser esenciales para el cerebro humano. ha evolucionado.
Los hallazgos sugieren que tales genes «pueden tener un papel en el desarrollo del cerebro y pueden haber sido un impulsor de la cognición durante la evolución de los humanos». Eric Borenberg Bauer (Se abre en una nueva pestaña)Un biofísico evolutivo de la Universidad de Münster en Alemania que no participó en la investigación dijo: Diario de ciencia (Se abre en una nueva pestaña).
Por lo general, cuando nacen nuevos genes que codifican proteínas células Copiar y hacer copias de su ADN. A medida que las células crean nuevas moléculas de ADN, pueden aparecer mutaciones en el código genético y los genes alterados pueden producir proteínas que son ligeramente diferentes de sus predecesores. Los genes que nacen del ADN basura, conocidos como genes de novo, experimentan una transformación aún más drástica y adquieren repentinamente la capacidad de producir proteínas.
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Para producir proteínas, las células «leen» los genes que codifican proteínas y escriben sus planos genéticos en una molécula llamada proteína. ARN, que luego viaja al sitio de construcción de la proteína en la célula, llamado ribosoma. A partir de ahí, el ribosoma usa el modelo de ARN para construir la proteína deseada. Los autores del estudio descubrieron que, curiosamente, el ADN basura también se puede usar para hacer diferentes sabores de ARN, pero muy pocas de estas moléculas de ARN pueden salir del núcleo, la burbuja protectora en la que las células contienen su ADN. Science informa que su nueva investigación indica que para transformarse en ADN que codifica proteínas, el ADN basura primero debe comenzar a producir ARN que pueda escapar del núcleo y llegar al ribosoma.
Al comparar los genomas de los humanos, chimpancé (Cuevas de Pan) y macacos rhesus (macaca mulata), un primate muy lejano a nosotros, los autores identificaron 74 ejemplos de conversión de ADN basura en ADN que codifica proteínas, Ars Technica informó (Se abre en una nueva pestaña). Confirmaron que un paso clave en esta transformación fueron las mutaciones de captura de ADN no deseadas que permitieron que su ARN escapara del núcleo.
Los humanos y los chimpancés comparten 29 de estos genes de novo, lo que significa que los genes aparecieron después de que los humanos y los chimpancés se separaran del ancestro evolutivo que compartían con los macacos rhesus. Los 45 genes restantes aparecieron después de que humanos y chimpancés se separaran. Hace unos 6 millones de añoslo que significa que los genes son exclusivos de los humanos.
Además, el equipo descubrió que nueve de estos genes únicos parecen estar activos en el cerebro humano, por lo que examinaron las funciones de los genes en varios experimentos. Algunas de las pruebas involucraron pequeños modelos 3D del cerebro cultivados en placas de laboratorio. Dos genes hicieron que estos diminutos cerebros crecieran más de lo que serían sin ellos. Science informó que en ratones transgénicos, estos dos genes condujeron respectivamente a un desarrollo cerebral superior al promedio y causaron la formación de proyecciones y surcos similares a los humanos en los cerebros de los roedores.
Es importante tener en cuenta, dijeron los expertos a Science, que los cerebros pequeños no capturan todas las complejidades de los cerebros humanos de tamaño completo y que los estudios con roedores incluyeron relativamente pocos ratones. Pero al final, el trabajo sugiere que el ADN basura puede habernos proporcionado algunos de los componentes clave de lo que nos hace humanos.
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