El reciclado del genoma

Los genetistas se han preguntado por un hecho cuando menos llamativo. Los roedores, por ejemplo, tienen casi el mismo número de genes que los primates, incluyendo a los seres humanos. En algunas regiones del genoma, nuestra similitud con los roedores es del 90%. Parece un contrasentido, porque los primates somos más complejos y, sobre todo, tenemos un cerebro muy desarrollado. Es evidente que nuestra actividad génica tiene que ser más compleja e interactiva, para que con el mismo número de genes se consiga la construcción de seres vivos con una biología más rica desde el punto de vista de la fisiología o del comportamiento. Pero no solo se trata de tener o no los mismos genes. Simplemente con una disposición diferente de los genes en los cromosomas o su duplicación los efectos pueden ser muy diferentes.

En particular, los expertos se preguntan por la complejidad de las habilidades cognitivas de los primates y de los humanos en particular. Nuestro cerebro ha desarrollado un gran neocórtex, donde residen muchas de las capacidades novedosas de la especie. Además, el cerebro ha desarrollado una complejísima red neuronal, base de esas habilidades cognitivas. El grupo liderado por Bulent Ataman, Gabriella Boulting y Michael Greenberg (Escuela Médica de Harvard) han dado un primer paso en la dirección correcta, que se publicó el día 10 de noviembre de 2016 en la revista Nature. Las investigaciones de estos científicos demuestran que la naturaleza es un ejemplo de reciclado, del que tenemos mucho que aprender. Desde hace tiempo se sabe que el gen OSTN codifica para una proteína, la osteocrina que, entre otras efectos, regula la actividad de los osteoblastos formadores de tejido óseo. Su función en los sistemas muscular y esquelético es promover la diferenciación de las células, jugando así un papel muy importante en la embriogénesis del soporte de los vertebrados.

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Sabemos que todas las células del cuerpo tienen la misma información genética, recibida a través de innumerables divisiones celulares hasta su definitiva diferenciación y localización en todas las regiones anatómicas del organismo. Pues bien, la osteocrina no tiene ningún papel regulador en el cerebro de los roedores. En cambio, Ataman, Boulting, Greenber y su equipo han logrado averiguar que el gen OSTN y la osteocrina están muy activos en el cerebro de los primates. En particular, la osteocrina aparece muy activa en el neocórtex, pero no en regiones del sistema límbico como hipocampo, el cerebelo, el cuerpo estriado o el núcleo mediodorsal del tálamo. La expresión del gen OSTN se incrementa en los primates durante el desarrollo fetal, alcanzando un pico en la fase media y final de la gestación coincidiendo con la fase de sinaptogénesis del neocórtex cerebral.

Los investigadores de la Escuela Médica de Harvard han investigado sobre el papel de esta proteína. Se fijaron en una serie de factores de transcripción del cerebro, que controlan la velocidad de transferencia de información entre el ADN y el ARN mensajero. En concreto, se sabe que en nuestro cerebro existen tres factores clave para la cognición humana, a saber MEF2A, MEF2B, MEF2C y MEF2D. La mutación de las formas A y C están asociadas al autismo y otras formas de discapacidad intelectual. Es muy posible, de acuerdo con las investigaciones de los científicos de Harvard, que la osteocrina esté relacionada con la función de los factores MEF2.

Todo parece indicar que el gen OSTN y su proteína específica han sido reciclados por la selección natural para tener un papel importante, quizá fundamental, en el cerebro de los primates. Las investigaciones de los genetistas de Harvard muestran que la osteocrina responde a estímulos sensoriales (externos o internos) y se activan para regular la especificidad de la estructura y función del neocórtex de los primates. Estos investigadores sugieren que el objetivo de la osteocrina son los factores MEF2 y apuestan por la existencia de otros factores todavía desconocidos en la regulación de una cerebro tan complejo como el de los primates. Sin duda, las próximas décadas se nos presentan apasionantes, habida cuenta del impulso en el conocimiento del genoma y del cerebro de los seres humanos.

José María Bermudez de Castro

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