Un aminoácido, el gran cambio desde los neandertales al hombre moderno

Un pequeño paso para un gen, un gran salto para la humanidad. De acuerdo a la investigación realizada por un extenso equipo internacional de investigadores, dirigido por Anneline Pinson del Instituto Max Planck de Biología Molecular Celular y Genética, el cambio de un solo aminoácido en una única proteína podría haber dado a los humanos modernos una decisiva ventaja sobre los neandertales. Esa sutil variación en la proteína TKTL1 permitió la formación de un mayor número de neuronas en el neocórtex cerebral.

Tal como señala el estudio publicado en Science, este pequeño cambio genético contribuyó de forma decisiva a las diferencias cognitivas entre los primeros humanos de nuestra especie y otras variantes humanas que terminaron por extinguirse. La región exterior de la corteza cerebral, el neocórtex, es directamente responsable de las capacidades cognitivas. En los humanos, esta estructura es grande y compleja, lo que se cree que dota a nuestra especie de habilidades únicas y extraordinarias.

La evolución del neocórtex en los homínidos no se comprende aún demasiado bien y a pesar de que existe evidencia fósil, que indica que los cerebros de los neandertales tenían un tamaño similar al de los humanos modernos, se desconoce cuáles habrían podido ser sus diferencias en cuanto a funciones y estructura. Algunos estudios ya habían demostrado que el número diferente de células progenitoras de las neuronas en poblaciones diferentes dan como resultado distintas formas y tamaños de los neocórtex de las especies vivas. Pero recién ahora es que Anneline Pinson y sus colegas llegaron a comparar secuencias de genomas de humanos modernos con las de neandertales y simios. De esa forma, descubrieron la sustitución de un único aminoácido, codificada en el gen TKTL1 y que se da solo en los humanos modernos.

Al colocar el aminoácido modificado en un organoide (una versión simplificada y en miniatura de un órgano), o al sobreexpresarlo en cerebros de ratones y hurones, los investigadores se dieron cuenta de que la variante humana moderna del TKTL1 generaba más neuro progenitores de glía radial basal que las variantes del gen de humanos arcaicos; esto resultaba en la producción de un número mucho mayor de neuronas neocorticales. Por el contrario, al interrumpir la expresión del aminoácido o reemplazarlo por su variante arcaica en tejido neocortical de fetos humanos u organoides cerebrales, la producción de neuronas se reducía drásticamente.