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sábado, 10 de marzo de 2012

Estudio revela que el Genoma del orangután es 97% idéntico al humano

Agencias Noticiosas

Un equipo de investigadores ha logrado descifrar el genoma del gorila, el simio vivo más cercano a los humanos y los chimpancés, y ha visto que un 15 por ciento de sus secuencias genéticas son exactamente iguales que las nuestras.

Hasta ahora se pensaba que el genoma humano era más parecido al del chimpancé, con quien comparte entre un 95 y un 99 por ciento de la carga genética, sin embargo, un equipo de investigadores ha logrado descifrar el del gorila y ha visto que en un 15 por ciento de sus secuencias genéticas son exactamente iguales que las nuestras. Este estudio, que se publicará en el próximo número de Nature, ha contado con científicos del Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona, con la siguiente conclusión: una parte del genoma de los humanos está más cerca del gorila que del chimpancé.

Según explica Tomás Marqués-Bonet, investigador del Instituto de Biología Evolutiva (centro mixto de la Universidad Pompeu Fabra y del CSIC), el trabajo confirma que dos tercios del genoma humano son más parecidos al chimpancé pero el tercio restante podría estar más cercano al gorila.

El hallazgo, completamente novedoso para los expertos en genómica comparativa, demuestra que el proceso de especiación humana (momento en que la especie evolucionó como propia) "fue muy complejo". "Creemos que hubo, como mínimo, dos especiaciones muy rápidas, una primera que separó al gorila del ancestro común de humanos y chimpancés, y una posterior del chimpancé separándose del humano, pero todo esto ocurrió tan rápido que ha dejado una huella en el genoma" de estas especies.

La secuenciación completa del genoma del gorila ha llevado a los investigadores a una segunda conclusión: ambas especies comparten variantes en los genes relacionados con el sistema auditivo y el habla, lo que pone en duda la supuesta relación de estos genes con el lenguaje humano.

Este experto catalán en Genómica de Primates recuerda que hasta ahora una de las hipótesis más aceptadas en este campo sostenía que los gorilas no son capaces de hablar porque, aunque comparten los mismos genes que los humanos, los de los hombres habían evolucionado muy rápido y habían cambiado mucho.

"Sin embargo, una de las sorpresas de este trabajo ha sido ver que algunos de estos genes están en el gorila igual de evolucionados que en los humanos", lo que significa que "quizá estos genes no estén relacionados con la capacidad del habla de los humanos". Justo cuando "pensábamos que estábamos a punto de ver la luz al final del túnel sobre por qué hablamos los humanos, este trabajo demuestra que esto será bastante más difícil".

La investigación, además, llega a una última conclusión. Genetistas y paleontólogos mantienen desde hace una veintena de años una gran discrepancia sobre el momento en que los humanos y los chimpancés empezaron a evolucionar de modo distinto genéticamente.

Los primeros sostenían que ese momento tuvo lugar hace cuatro o cinco millones de años, mientras que los segundos calculaban que ocurrió hace siete-ocho millones de años. "Este trabajo hace un esfuerzo por intentar casar ambas ideas y lanza una hipótesis que -según Marqués-Bonet, se sostendrá durante al menos unos años".

Los expertos en genómica basaban su cálculo en la idea de que la tasa de mutación (el traspaso de los cambios en el ADN a los descendientes) era constante pero este trabajo demuestra que esta tasa es ahora más lenta de lo que era hace unos años, una idea que permite que, por fin, los cálculos de los genetistas y los paleontólogos "se reconcilien". "Hemos llegado así a la conclusión de que la especiación entre humanos y chimpancés no es ni tan antigua como decían los fósiles ni tan reciente como decíamos nosotros, sino una cosa intermedia" que sitúa ese momento entre los cinco y siete millones de años.

Por tanto, el hecho de que el genoma del gorila tenga coincidencias con el del hombre, sugiere que las tres especies (chimpancés, gorilas y humanos) "se separaron muy recientemente y de una manera muy rápida". Todos estos conocimientos serán útiles para aplicar a la investigación de enfermedades que, "como el autismo, el cáncer, o la esquizofrenia, aún no entendemos", sostiene Marqués-Bonet, porque "evolución y enfermedad son el mismo proceso aunque se desarrollan a distinta escala".

En la misma línea, el coautor del estudio, Javier Prado, subraya la importancia de la conservación de los gorilas porque "su desarrollo evolutivo tiene repercusiones biomédicas". En enero del pasado año, un consorcio internacional, también con participación del Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona, secuenció el genoma completo de otro gran simio, el orangutan, que presentaba unas coincidencias genéticas de un 97 por ciento con los humanos.

lunes, 20 de febrero de 2012

Confirman teoría matemática sobre origen de las rayas del tigre y manchas del leopardo

Agencias Noticiosas

Investigadores del King College de Londres han proporcionado la primera evidencia experimental que confirma la teoría de un matemático británico sobre la formación de los patrones biológicos que dan lugar a las rayas de tigre o las manchas de leopardo.

El estudio, financiado por el Medical Research Council y que se publicará en línea en Nature Genetics, demuestra no sólo un mecanismo que es probable que sea muy relevante en el desarrollo de los vertebrados, sino que también proporciona la confianza de que los productos químicos llamados morfógenos, que controlan estos patrones, puedan ser utilizados en medicina regenerativa para diferenciar células madre en el tejido.

Los resultados proporcionan evidencias para apoyar una teoría sugerida por primera vez en la década de 1950 por el famoso descifrador de códigos y matemático Alan Turing, cuyo centenario se celebra este año. Propuso la idea de que la repetición de patrones regulares en los sistemas biológicos es generada por un par de morfógenos que trabajan juntos como "activador" y "inhibidor".

Para probar la teoría, los investigadores estudiaron el desarrollo de las crestas regularmente espaciadas que se encuentran en el techo de la boca en ratones. Realizando experimentos en embriones de ratones, el equipo identificó el par de morfógenos que trabajan juntos para influir cómo se formará cada arista. Estos químicos controlaban entre sí la producción de expresión, y la inhibición de la activación y por lo tanto el control de la generación del patrón de cresta.

Los investigadores fueron capaces de identificar los morfógenos específicos implicados en este proceso-FGF (factor de crecimiento de fibroblastos) y Shh (Sonic Hedgehog - llamada así porque moscas de la fruta de laboratorio tienen extra de cerdas en sus cuerpos). Demostraron que cuando la actividad de estos morfógenos aumenta o disminuye, el patrón de las crestas en la boca se ve afectado de la manera predicha por las ecuaciones de Turing. Por primera vez los morfógenos reales involucrados en este proceso han sido identificados y el equipo fueron capaces de ver con exactitud los efectos predichos hace 60 años en la teoría especulativa de Turing.

El doctor Jeremy Green, del Departamento de Desarrollo Craneofacial en el Instituto Dental del King College dijo: "las estructuras regularmente espaciadas de los folículos de las vértebras y el pelo de las rayas de un tigre o el pez cebra, son un motivo fundamental de la biología. Hay varias teorías acerca de cómo se forman los patrones de la naturaleza, pero hasta ahora sólo había evidencia circunstancial para el mecanismo de Turing. Nuestro estudio proporciona la primera identificación experimental de un sistema activador-inhibidor en la generación de rayas - en este caso, en las crestas de la boca paladar.

"Aunque es importante en la sensación y la degustación de los alimentos, las crestas de la boca no son de gran importancia médica. Sin embargo, han demostrado ser sumamente útiles aquí, en la validación de una vieja teoría del modelo activador del inhibidor tal y como la propuso por primera vez Alan Turing en los años 50.

"Esto no sólo nos muestra cómo se forman los patrones de las rayas, sino que proporciona posibilidad de que estos morfógenos (productos químicos) se puedan utilizar en el futuro en medicina para regenerar la estructura y el patrón para diferenciar células madre en otros tejidos.

"Como este año se conmemora centenario de Turing, es un merecido homenaje a este gran matemático e informático que ahora se puedaq probar que su teoría estaba en lo cierto", dijo.