Investigadores del CENIEH y de la Universidad de Copenhague han identificado recientemente en Atapuerca unos dientes fósiles de hace 800.000 años que pertenecieron al Homo antecessor. Esto lo han averiguado a partir de la recuperación de proteínas del esmalte dental y su posterior secuenciación y comparación con sus análogas actuales, en lo que ha resultado ser la evidencia genética de origen humano (u hominino) más antigua obtenida hasta el momento.
La genética se ha convertido, desde finales del siglo XX, en una de las principales y más importantes herramientas de lo antropólogos y paleontólogos. Esto es en gran medida gracias al conocido como “enfoque molecular”, una especie de reloj evolutivo molecular que permite estimar el tiempo transcurrido entre dos especies (o dos especímenes de las misma) a partir de la divergencia molecular que existe entre ambos; y que fue introducido por Linus Pauling y Emile Zuckerkandl en la década de los 1960s.
Pasatiempo 1:
Pauling y Zuckerkandl compararon las secuencias de aminoácidos correspondientes a proteínas de distintas especies y constataron que cuanto más próximas están en términos evolutivos, más parecidas son dichas secuencias. Al estudiar la hemoglobina de humanos y chimpancés descubrieron que solo se diferencian en un aminoácido localizado la subunidad delta, integrada por 147 aminoácidos. Localiza en cuál difieren:
Hemoglobina delta humana:
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Hemoglobina delta chimpancé:
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Solución 1
Pauling y Zuckerkandl se centraron en las secuencias de aminoácidos proteicas porque en aquel momento el estudio del ADN todavía estaba en pañales. Cabe recordar que la estructura de la doble hélice solo se había desentrañado en 1953; todavía no se había descifrado el mecanismo según el cual el ADN codificaba y controlaba la síntesis de proteínas y las técnicas se secuenciación del material genético aún eran ciencia-ficción.
En el año 1975, por fin, Mary Claire King y Allan Wilson dieron el paso del análisis comparativo de proteínas al del ADN. Y dado que las técnicas de secuenciación del ADN todavía no se habían desarrollado, ambos investigadores buscaron un “atajo” o método alternativo, que resultó ser la técnica de hibridación del ADN. El fundamento de la misma se basa en que las dos cadenas complementarias del ADN que forman la doble hélice se pueden separar cuando se calienta la muestra de material genético a 95ºC. Cuando las dos cadenas no son perfectamente complementarias —por corresponder a individuos, poblaciones o especies distintas— se separaran a una temperatura tanto más baja cuanto mayor sea la diferencia o divergencia entre ambas. Operando de este modo, King y Wilson estimaron que el ADN humano y el del chimpancé solo difieren en un 1%. Un resultado obtenido 25 años antes de que se secuenciase por primera vez el genoma humano, y que no obstante resultó muy preciso.
Como se ha visto, el fundamento de este reloj evolutivo molecular es relativamente sencillo: se trata de comparar la secuencia de la misma molécula (una proteína una secuencia del genoma, un gen…) de dos ejemplares distintos y cuantificar las diferencias que existen entre una y otra. Cuanto más difieran, más tiempo habrá transcurrido desde que ambas especies se separaron. O como en la investigación de partida, desde el momento en que vivió el Homo antecessor estudiado y el momento (y el humano) actual.
Un reloj molecular que además también “marca” el siguiente reto:
Pasatiempo 2:
Compara estos dos fragmentos de ADN secuenciado procedentes de dos especies distintas pero con un origen común y estima el tiempo transcurrido desde que ambas ramas evolutivas se separaron si suponemos que, en promedio, cada 150.000 años se introducen 3 mutaciones o modificaciones de bases en la secuencia del ADN.
Muestra 1:
ATGGTGCATCTGACTCCTGAGGAGAAGTCTGCCGTTACTGCCCTGTGGGGCAAGGTGAACGTGGATGAAGTTGGTGGTGAGGCCCTGGGCAGGCTGCTGGTGGCTACCCTTGGACCCAGAGGTTCTTTGAGTCCTTTGGGGATCTGTCCACTCCTGATGCTGTTATGGGCAACCCAAGGTGAAGGCTCATGGCAAGAAAGTGCTCGGTGCCTTTAGTGATGGCCTGGCTCACCTGGACAACCTCAGGGCACCTTTGCCACACTGAGTGAGCTGCACTGTGACAAGCTGCACGTGGATCCTGAGAACTTCAGGCTCTGGGCAACGTGCTGGTCTGTGTGCTGGCCCATCACTTTGGCAAAGAATTCACCCCACCAGTGCAGGCTGCCTATCAGAAAGTGGTGGCTGGTGTGGCTAATGCCCGGCCCACAAGTATCACTAA
Muestra 2:
ATGGTGCATCTGACGCCTGAGGAGAAGTCTGCCGTTACAGCCCTGTCGGGCAAGGTGAACGTGGATGAAGTTGGTGGTGAGGCCCTGGGCAGGCAGCTGGTGGCTACCCTTGGACCCAGAGGTTCTTTGACTCCTTTGGGGATCTGTCCACTCCTGATGCTGTTATGGGCAACCCAAGGTGAAGGCTCATTGCAAGAAAGTGCTCGGTGCCTTTAGTGATGGCCTGACTCACCTGGACAACCTCAGGGCACCTTTGCCACACTGAGTGAGCTGCACTGTGACAAGCTGCACGTGGATCGTGAGAACTTCAGGCTCTGGGCAACGTGCTGGTCTGTGTGCTGGCCCATCACTTTGGCAACGAATTCACCCCACCAGTTCAGGCTGCCTATCAGAAAGTGGTGGCTGGTGTGGCTAATGCCCGGCCTACAAGTATCACTAA
Solución 2
Miguel Barral
@migbarral
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