Un cambio en una proteína podría explicar la evolución del cerebro humano

Un equipo de investigación en Canadá ha descubierto que un solo evento molecular en las células podría explicar las diferencias evolutivas en el cerebro de los animales vertebrados.

CF | redaccion@correofarmaceutico.com | 21/08/2015 15:00

Un estudio de la Universidad de Toronto, en Canadá, que se ha publicado en Science, ha revelado el modo en que un pequeño cambio en una proteína llamada PTBP1 puede estimular la creación de neuronas, lo que podría haber propiciado la evolución cerebral de los mamíferos.

El tamaño del cerebro y la complejidad varían enormemente entre los vertebrados, pero no está claro cómo surgieron estas diferencias. Los seres humanos y las ranas, por ejemplo, han evolucionado por separado durante 350 millones de años y tienen habilidades cerebrales muy diferentes, pero utilizan un repertorio de genes notablemente similares para construir órganos en el cuerpo.

Empalme Alternativo
Según los investigadores la clave podría radicar en un proceso conocido como empalme alternativo (AS, por sus siglas en inglés), en el que los productos génicos se ensamblan en proteínas. Durante el AS, unos fragmentos llamados exones se unen para hacer diferentes formas de proteínas. Las células pueden fabricar más de una proteína a partir de un único gen, de modo que el número total de proteínas diferentes en una célula supera en gran medida al número de genes disponibles. La capacidad de una célula para regular la diversidad de proteínas en un momento dado refleja su capacidad de asumir diferentes roles en el cuerpo.

En un trabajo previo, Benjamin Blencowe, del Centro Donnelly de la Universidad de Toronto, mostró que la prevalencia del AS aumenta con la complejidad de los vertebrados, de forma que, aunque los genes hacen que los cuerpos de los vertebrados puedan ser similares, las proteínas a las que dan lugar son mucho más diversas en animales como los mamíferos, que en las aves o las ranas.

Serge Gueroussov , del Laboratorio de Blencowe en la Universidad de Toronto, señaló que querían "ver si el AS podía dirigir diferencias morfológicas en el cerebro de las diferentes especies de vertebrados".

Gueroussov ayudó a identificar el principal regulador del AS, una proteína llamada PTBP1 que posee una segunda forma más corta en los mamíferos, además de la común a todos los vertebrados. Su trabajo en una célula es detener su conversión en una neurona frenando el AS de cientos de otros productos genéticos. El equipo científico observó que en mamíferos, la presencia de la versión corta de PTBP1 desencadena una cascada de eventos que inclina la balanza proteica para que una célula se convierta en una neurona.

Blencowe aseguró que "este interruptor en particular entre las dos versiones de PTBP1 podría haber afectado al momento en el que las neuronas se forman en el embrión, de manera que crea diferencias en la complejidad morfológica y el tamaño del cerebro. Esta es la punta de un iceberg en todo el repertorio de los cambios que probablemente han tenido un papel importante en el impulso de las diferencias evolutivas".