El genoma humano es un registro rico y complejo de migraciones, encuentros y herencia escrito a lo largo de miles de milenios. En este mes de febrero, en medio del intercambio de flores y tarjetas, investigaciones genómicas realizadas por miembros del laboratorio de Sarah Tishkoff en la Universidad de Pensilvania están revisando un capítulo particularmente íntimo, sugiriendo que los antiguos patrones de apareamiento entre humanos modernos y neandertales moldearon por qué el ADN neandertal es en gran medida inexistente en el cromosoma X humano.
“En nuestros cromosomas X, tenemos estas áreas vacías de ADN neandertal que llamamos ‘desiertos neandertales'”, explica Alexander Platt, científico investigador senior en el Laboratorio Tishkoff. “Durante años, simplemente asumimos que estos desiertos existían porque ciertos genes neandertales eran biológicamente ‘tóxicos’ para los humanos, como suele ocurrir cuando las especies divergen, por lo que pensamos que los genes podrían haber causado problemas de salud y probablemente fueron eliminados por la selección natural”.
Ahora, Tishkoff y su equipo han descubierto una explicación más social.
En un artículo publicado en Science, su análisis de los genomas neandertales y humanos modernos sugiere que las preferencias de apareamiento de larga data, en lugar de la incompatibilidad genética, moldearon qué secuencias de ADN neandertal persistieron en los humanos modernos y cuáles se perdieron gradualmente. Sus hallazgos revelan el papel de las interacciones sociales en la configuración del genoma humano, desafiando la idea de que la evolución humana fue impulsada únicamente por la supervivencia del más apto.
“Encontramos un patrón que indica un sesgo sexual: el flujo de genes ocurrió predominantemente entre machos neandertales y hembras humanas anatómicamente modernas”, afirma Platt, co-primer autor del artículo, lo que resultó en la pérdida de ADN neandertal en los cromosomas X de los humanos modernos.
“Hace aproximadamente 600.000 años, los ancestros de los humanos anatómicamente modernos y su especie más cercana, los neandertales, divergieron, formando dos grupos distintos”, explica Tishkoff, la David and Lyn Silfen University Professor en Genética y Biología en la Perelman School of Medicine y la School of Arts & Sciences. “Nuestros ancestros evolucionaron en África, mientras que los ancestros de los neandertales evolucionaron y se adaptaron a la vida en Eurasia. Pero esa separación no fue permanente”.
A lo largo de cientos de miles de años, agrega, las poblaciones humanas migraron a territorios neandertales y viceversa, y cuando estos grupos se encontraron, se aparearon, intercambiando segmentos de ADN.
Para determinar si los cromosomas X neandertales contienen alelos de humanos, el equipo identificó ADN humano moderno preservado en tres neandertales -Altai, Chagyrskaya y Vindija- y comparó este conjunto de datos con uno de genomas africanos diversos, un grupo de control que históricamente nunca se ha encontrado con un neandertal.
“Lo que encontramos fue un desequilibrio sorprendente”, dice Daniel Harris, un investigador asociado en el laboratorio Tishkoff y co-primer autor. “Si bien los humanos modernos carecen de cromosomas X neandertales, los neandertales tenían un 62% más de ADN humano moderno en sus cromosomas X en comparación con sus otros cromosomas”.
Esta inversión especular fue su respuesta. Si las dos especies fueran biológicamente incompatibles, el ADN humano moderno también debería faltar en los cromosomas X neandertales. Pero debido a que el equipo encontró una abundancia de ADN humano en los cromosomas X neandertales, pudieron descartar la incompatibilidad reproductiva o las interacciones genéticas tóxicas como la barrera.
La explicación restante, argumenta el equipo, radica en el apareamiento sesgado por sexo.
Debido a que las hembras portan dos cromosomas X y los machos solo uno, la dirección del apareamiento es importante. Si los machos neandertales se emparejaron con más frecuencia con las hembras humanas modernas, menos cromosomas X neandertales ingresarían al acervo genético humano, y más cromosomas X humanos ingresarían a las poblaciones neandertales.
Los modelos matemáticos confirmaron que este sesgo podría reproducir los patrones genéticos observados. Otras posibilidades, como la migración sesgada por sexo, podrían teóricamente producir resultados similares, pero solo a través de escenarios complejos y cambiantes que variaron en el tiempo y la geografía.
“Las preferencias de apareamiento proporcionaron la explicación más simple”, afirma Platt.
Con el “quién” y el “cómo” de estos antiguos encuentros establecidos, el equipo ahora está dirigiendo su atención al “por qué”, investigando si comparaciones genéticas similares, específicamente la proporción de diversidad entre los cromosomas X y los autosomas, pueden revelar la dinámica de género de la sociedad neandertal, como si las hembras se quedaban con sus familias de origen mientras los machos migraban a nuevos grupos.
Al mapear estas antiguas interacciones, el laboratorio espera iluminar aún más las complejas vidas sociales de los parientes evolutivos más cercanos del ser humano.
