Qué hay de nuevo con nuestro ADN neandertal

Sabemos desde 2010 que todas las poblaciones humanas fuera de África presentamos en nuestro ADN un pequeño rastro de genoma neandertal, pero no las poblaciones sub-saharianas. Este rastro supone entre el 1 y 3% de nuestro ADN. Además, el estudio del genoma de un hombre de la cueva Mota en Etiopía de hace 4500 años (presentado en octubre de 2015 y corregido en enero 2016), muestra que no presenta rastro neandertal e indica que, posteriormente a este individuo, ocurrió una migración inversa desde Eurasia hace unos 3000 años al Este de África, que trajo una exigua presencia neandertal en el ADN de poblaciones de esa región, entre el 0,3-0,5%.

¿Cuándo se cruzaron? 

Hibridación sapiens-neandertalTener una información con una precisión tan elevada es un hito fantástico en la tecnología paleogenética. Sin embargo, obviamente aún estamos lejos de conocer los momentos y lugares en que ocurrió la hibridación entre individuos de Homo sapiens y Homo neanderthalensis.

Conocíamos una hibridación cerca de la salida de Homo sapiens de África hace entre 47.000-65.000 años, que dejó el mencionado rastro en todos los sapiens por encima del Sáhara.

Desde junio de 2015 tenemos una evidencia de que, en Europa se hibridaron de nuevo hace unos 40-45.000 años. La mandíbula Oase-1, encontrada en Rumanía, es una de las más antiguas de Homo sapiens en Europa y su ADN tiene entre un 6% y 9% de genoma neandertal, que implica que tuvo un antepasado neandertal 4 o 6 generaciones anteriores a él.

Y desde febrero de 2016 conocemos además una hibridación anterior, la de humanos modernos con una población antepasada de los Neandertales de las montañas Altai (Siberia), que tuvo lugar hace 100.000 años probablemente en Oriente Próximo.

¿Con quiénes se cruzaron?

Es decir, ¿de qué neandertales hemos heredado material genético? La diversidad genética que se ha encontrado en los neandertales es enorme, parecida a la diversidad en las poblaciones humanas actuales.

Por ejemplo, los neandertales de Europa Occidental son muy distintos a los de la cueva de Denisova (Rusia). Y la variedad se acentúa por el rango temporal en que vivieron los neandertales, entre 200.000 y 350.000 años, dependiendo de hasta cuándo extendamos sus orígenes (tema en discusión hoy en día).

En todo caso, no sabemos qué proporción de esa variación genética contribuyó a las poblaciones humanas posteriores. Podría suceder que la mayoría de la genética neandertal que tenemos proceda solo de una pequeña población. De hecho, estudiando todos los Neandertales de los que conocemos su ADN, vemos que el mayor parecido de nuestro “ADN neandertal” es con el de un individuo de la cueva de Mezmaiskaya (Rusia).

Qué implica nuestro “ADN neandertal”

Hay 212 regiones del genoma del humano moderno en las que los genes de Neandertal se expresan. Eso significa que hemos heredado algunas características de los Neandertales derivadas de las funciones de esos genes: algunas son buenas y otras no tanto.

  • ADNPor ejemplo, hemos heredado una mejora en nuestro sistema inmunitario (publicado en Science, 2013): con la ayuda de ciertos genes, el sistema de antígenos leucocitario humano (HLA) produce los receptores que reconocen los agentes invasores peligrosos, y permite generar una respuesta adecuada. Esto ha sido identificado en el genoma de los Neandertales: ellos introdujeron por primera vez en el genoma humano nuevas variantes de los genes HLA, y dotaron a los humanos con nuevos receptores que daban inmunidad frente a determinadas enfermedades locales. Y la presencia de este receptor se da en los europeos, pero no en los primeros Homo sapiens de África.
  • La mayor parte de esas adaptaciones en nuestro sistema inmunitario, se produjeron entre hace 13.000 y 6.000 años, correspondiendo a la transición hacia el Neolítico.
  • También se sabe que el ADN neandertal no se distribuye uniformemente en el genoma humano, sino principalmente en las regiones que afectan a la piel y el cabello, y concretamente en regiones genéticas relacionadas con la formación de filamentos de queratina. Esto sugiere que algunas variantes genéticas pudieron proporcionar a los humanos modernos una manera rápida de adaptarse a los nuevos ambientes más fríos que se encontraron mientras se movían en Eurasia. Cuando las poblaciones de Homo sapiens se encontraron con los Neandertales, estos ya se habían ido adaptando a estas condiciones durante varios cientos de miles de años.
  • Ahora las malas noticias. En 2014 en Nature se publicó que 3 de los genes asociados al paquete genético heredado de los Neandertales, están relacionados con el desarrollo cognitivo y su mutación puede desembocar en males como el síndrome de Down, la esquizofrenia y el autismo. También se encontraron genes relacionados con la diabetes tipo 2, la enfermedad de Crohn, el lupus y la cirrosis biliar.
  • Ese rastro de genoma neandertal se recoge en tres de los genes vinculados a la inmunidad de nuestro actual genoma. Pues bien, se ha comprobado (Matthieu Deschamps et al, enero 2016) que estas variantes genéticas están también relacionadas con una mayor propensión a padecer asma, fiebre del heno y alergias.
  • Un estudio en Science (John Capra et al, febrero 2016) identifica 135.000 variaciones genéticas que los Neandertales dejaron rastro en el genoma de los humanos modernos, y las contrasta con el historial clínico de 28.000 adultos de origen europeo. La conclusión es una correlación entre las regiones genéticas neandertales que se expresan en la protección de la piel, con el riesgo de queratosis en los humanos modernos (lesión de la piel causada por la luz solar). Y también entre las regiones genéticas que se expresan en la coagulación sanguínea con una mayor propensión en los humanos modernos a problemas vasculares como infarto de miocardio, embolia pulmonar o complicaciones del parto.
  • Es más, analizando los genomas de 1004 humanos modernos y las regiones que llevan las versiones neandertales de unos genes determinados, se ha encontrado una variante genética que impacta en la conducta de fumar en nuestras poblaciones modernas, es decir, asociada a una posible dificultad en dejar de fumar.
  • Por otra parte, algunas regiones genéticas son deficientes en “contenido neandertal”, principalmente los genes que se expresan en los testículos y en los cromosomas X (sexo femenino). Esto sugiere que algunos híbridos humanos-neandertales tenían una fecundidad reducida y en algunos casos eran estériles.

Conclusión

Queda mucho, muchísimo por estudiar y encontrar. El número de fósiles neandertales de los que se ha estudiado su material genético es aún escaso, tan solo de El Sidrón, Vindija, Denisova y Mezmaiskaya, además de Feldhofer, cueva donde se encontró el fósil original Neandertal-1. Todos en conjunto han aportado el 60% del genoma neandertal. Las posibilidades de encontrar nuevos hallazgos son enormes, así como el potencial de desarrollo de la tecnología paleogenética.

Por cierto, el rastro neandertal en mi ADN es el 1,2%, según el proyecto Genographic de National Geographic en el que participo.

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5 thoughts on “Qué hay de nuevo con nuestro ADN neandertal

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