CIENCIAS NATURALES: Ciencias de la Vida

Un gen que llena el cerebro de surcos es único en el linaje humano

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El neocórtex es la zona del cerebro encargada del control de las emociones, el pensamiento consciente y el lenguaje. En humanos y otros primates, profundas arrugas aumentan la superficie de esta fina capa plagada de neuronas. Investigadores de los Institutos Max Planck, en Alemania, confirman ahora el papel de un gen, único en sapiens, neandertales y denisovanos, que contribuye a la formación de los pliegues y que es marca de la evolución humana.

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SINC | | 26 febrero 2015 20:00

<p>Cortex embrionario de un ratón en el que se ha insertado el gen humano. En el hemisferio derecho se observa cómo se pliega la superficie del neocórtex. / Marta Florio y Wieland B. Huttner, Instituto Max Planck de Biología Celular, Molecular y Genética.</p>

Cortex embrionario de un ratón en el que se ha insertado el gen humano. En el hemisferio derecho se observa cómo se pliega la superficie del neocórtex. / Marta Florio y Wieland B. Huttner, Instituto Max Planck de Biología Celular, Molecular y Genética.

En 2010, el grupo de investigación de Evan Eichler de la Universidad de Washington (EE UU) identificó por primera vez un gen único en humanos. Según su investigación, publicada en aquel momento en Science, el gen denominado ARHGAP11B solo estaba presente en el genoma de los Homo sapiens y sus parientes Homo neanderthalensis. Sin embargo, otras especies de primates no lo tenían.

En colaboración con el grupo de Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Alemania), científicos del también alemán Instituto Max Planck de Biología Molecular y Celular y Genética confirman ahora los resultados: el gen ARHGAP11B –implicado en el desarrollo de una región del cerebro que se encarga de la percepción sensorial, la actividad motora, el pensamiento consciente y el lenguaje– se encuentra únicamente en los humanos modernos, neandertales y denisovanos.

Los resultados arrojan luz sobre la evolución del linaje humano poco después de que divergiera de los chimpancés

Según el nuevo estudio, publicado en Science, “el gen se generó como producto de una duplicación incompleta de un segundo gen ARHGAP11A, ocurrido tras la separación de los linajes de humanos y chimpancés durante la evolución”, señala a Sinc Marta Florio, primera firmante del trabajo. Su investigación revela que solo el genoma humano está dotado de este gen.

Los científicos analizaron la función de este gen en el desarrollo del neocórtex, que corresponde con las áreas más evolucionadas de la corteza cerebral, y en especial en la generación de neuronas –la neurogénesis– desde las células progenitoras. Sus conclusiones indican que ARHGAP11B “podría desempeñar un papel en la orquestación del número de neuronas generadas en el neocórtex humano y en su expansión”, dice Florio.

Los resultados arrojan luz sobre la evolución del linaje humano poco después de que divergiera de los chimpancés. Además, permite diferenciar a humanos y homínidos de los simios más antiguos, evolutivamente hablando.

Un gen sin equivalente en el cerebro del ratón

Para confirmar sus hipótesis, Florio y sus colegas insertaron el gen en el cerebro embrionario del ratón. “Los ratones tienen un cerebro pequeño y un neocórtex liso, con relativamente pocas neuronas. Es lo que conocemos como un cerebro ‘lisencefálico”, explica la investigadora, quien destaca que durante su desarrollo embrionario el número de células madre, en particular las células progenitoras, es inferior comparado al de especies con cerebros mayores, como los humanos.

El plegado del neocórtex es una estrategia para albergar más neuronas en un tamaño compacto

Según Florio, la abundancia de estas células y su habilidad para dividirse múltiples veces antes de generar las neuronas “es clave para la expansión evolutiva del neocórtex de las especies con grandes cerebros”, afirma la científica.

Al insertar el gen en el cerebro en desarrollo de un ratón, los investigadores descubrieron que el número de estas células progenitoras había aumentado, ya que empezaron a dividirse para generar más células progenitoras.

“Al final del desarrollo embrionario, la superficie del neocórtex empezó a arrugarse y a presentar pliegues en la superficie exterior del cerebro, lo que recordaba al cerebro ‘girencefálico’ de los humanos”, recalca Florio. Según explica la investigadora, el plegado del neocórtex es una estrategia diseñada por la evolución para albergar más neuronas en un tamaño relativamente compacto.

Referencia bibliográfica:

Marta Florio et al. "Human-specific gene ARHGAP11B promotes basal progenitor amplification and neocortex expansion" Science 26 de febrero de 2015

Zona geográfica: Internacional
Fuente: SINC

Comentarios

  • Joaquin Felix Rodriguez Bassecourt |28. febrero 2015 09:32:10

    Es interesante no solo el hecho de que se hayan establecido la presencia exclusiva del gen ARHGAP11B en los denisovanos, neandertales y humanos modernos, sino también las consecuencias del experimento realizado en los ratones.

    Ya que ello plantea la hipotética posibilidad de un modelo evolutivo complejo donde se combinen ciclos evolutivos bioecológicos y socioculturales, que permitirían una explicación rigurosamente científica de la complejidad de los comportamientos biológicos dentro los diferentes reinos, ya que haría posible dentro de diferentes modelos de parametrizaciones perceptivo motrices, que como sabemos existen en los diferentes reinos de la biomasa, determinar el desarrollo en los mismos de concentraciones perceptivo motrices que podrían pasar de la mera pametrización perceptivo motriz a la interpretación perceptivo motriz.

    Así se podrían establecer diferentes niveles o escalas evolutivas en donde se desarrollaría una base bioecológica sobre una parmetrización perceptiva motriz, tras la cual se desarrollaría una etapa interpretativa motriz, que definiría dentro de una base bioecológica una optimización del desarrollo de dicha base.

    Una vez alcanzado el nivel de saturación en función de las limitaciones objetivas de la base bioecológica, se produciría la extinción de la biomasa bioecológica y sociocultural, pues se habría creado el automatismo evolutivo para generar una nueva base bioecológica, que tras alcanzar el nivel de desarrollo perceptivo motriz correspondiente a dicho automatismo evolutivo. Automatismo evolutivo que seria generado a través de la percepción consciente y subconsciente de la extinguida biomasa sociocultural, que comenzaría el desarrollo sociocultural de la plataforma bioecológica construida.

    Los parámetros conscientes de la biomasa sociocultural corresponderían a la capacidad de desarrollo sociocultural de la plataforma bioecológica que la sostiene, en tanto que los parámetros inconscientes y subconscientes de la biomasa sociocultural serian los que desarrollarían el alter ego de la misma, o sea la preparación de su extinción y el proceso de creación de una nueva base material bioecológica, que fuera capaz permitir el desarrollo sociocultural inviable en la anterior base material bioecológica.

    Este hecho también nos marca la diferencia entre biomasas socioculturales con una tecnología infoenergética, o sea ligada a la base bioecológica de las mismas, en contraposición a una biomasa sociocultural emancipada de las tecnologías socioculturales infoenergéticas, o sea fundamentadas en el desarrollo de una tecnología sociocultural mecanicista.

    Los mecanismos de evolutivos de una biomasa sociocultural mecanicista, vendrían determinados a través de procesos sociopolíticos, ya que lo se trataría de superar y de extinguir serian bases e identidades socioculturales.

    Responder a este comentario

    • Ximena |06. abril 2015 10:03:42

      no será mucho meta lenguaje junto. ¿No te podrías explicar en sencillo?. ha que puedes.

      Responder a este comentario

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