La evolución a vista de pájaro
Por Javier Sampedro Nature 09/12/04
Decir que los dinosaurios se extinguieron hace 65 millones de años es inexacto. Algunos sobrevivieron al impacto de un asteroide, y sus descendientes siguen ahí arriba, volando de un lado a otro del planeta, o ahí abajo, produciendo huevos y filetes de pechuga para alimentar a medio mundo. Los científicos no pueden leer el ADN fósil de un dinosaurio, como en el Parque Jurásico de Steven Spielberg, pero acaban de hacer lo más parecido posible: descifrar el genoma del pollo. La investigación es obra de 170 científicos de 50 instituciones, coordinados por el Centro de Secuenciación Genómica de la Universidad de Washington, y se presenta hoy en tres artículos de la revista Nature. Como en anteriores proyectos, la contribución española ha corrido a cargo de Roderic Guigó y otros seis investigadores del Instituto Municipal de Investigación Biomédica, la Universidad Pompeu Fabra y el Centro de Regulación Genómica, todos en Barcelona. El consorcio ha descifrado el genoma de Gallus gallus, la gallina silvestre asiática de la que provienen todos los pollos domesticados, y también ha descrito parcialmente los genomas de tres razas de uso industrial, ponedoras y de carne. El genoma del pollo contiene mil millones de bases (las letras del ADN), más o menos un tercio del humano. Pero el tamaño del genoma no tiene nada que ver con el número de genes, porque los genes son islas de información en un mar de basura genómica, y es la cantidad de basura -no la de genes- lo que más varía de una especie a otra. Así, pese a su pequeño genoma, el pollo tiene entre 20.000 y 23.000 genes, un número muy similar al de los mamíferos, incluida la especie humana. De hecho, las personas y las gallinas comparten el 60% de sus genes, y éstos están en el mismo orden a lo largo de grandes segmentos de cromosoma. Muchas de las diferencias entre el genoma del pollo y el humano pueden entenderse con los datos presentados hoy. Un ejemplo son los genes de las queratinas, las principales proteínas del pelo, las uñas y las plumas. Los mamíferos y las aves han amplificado variantes distintas. Se piensa que las aves tienen un sentido del olfato muy escaso, pero el genoma del pollo parece contradecirlo, porque tiene al menos 283 genes que fabrican receptores del olor, un número similar al humano. El pollo, por otro lado, carece de los genes que fabrican la leche, la saliva y los dientes. La secuencia del pollo se ha revelado como una valiosa criba para separar el grano de la paja en el genoma humano. Las secuencias de ADN que coinciden en personas y pollos (un 2,5% del genoma humano) han resistido al cambio durante 310 millones de años, y muchas de ellas tendrán probablemente relevancia médica. Según Roderic Guigó, los datos evidencian que "humanos, ratones y pollos somos prácticamente lo mismo", informa Xavier Pujol Gebellí. "Las diferencias que se observan probablemente tengan más que ver con la activación de los genes que con los genes mismos". Las aplicaciones industriales no serán inmediatas. "Necesitamos más información sobre los genomas de individuos de la misma raza que presentan características diferenciales", dice Guigó. Los superpollos aún quedan lejos.
Gallinas y humanos comparten un 60% de sus genes
Un total de 170 científicos de 49 instituciones de todo el mundo, una de ellas española, han descifrado el patrón genético de una especie silvestre de la que descienden todas las aves de corral, la gallina o Gallus gallus.
Se trata del primer genoma de ave secuenciado hasta el momento, que revela que pollos y humanos comparten un 60% de sus genes. Este gran avance en el estudio de la evolución de los vertebrados puede ayudar a combatir los virus que atacan a ambas especies, avanzar en el estudio del cáncer y entender el proceso de envejecimiento, además de su importancia para la industria agroalimentaria. El pasado mes de marzo se depositó un primer borrador de su genoma en las bases de datos mundiales para conocimiento de todos los científicos. Ahora, la revista científica Nature publica en su último número un extenso análisis de la huella genética del espécimen. Al igual que ocurre con otras aves, se cree que las gallinas descienden de los dinosaurios y han evolucionado separadamente de los mamíferos desde hace al menos 310 millones de años. Según el estudio publicado en Nature, el ser humano tiene más en común desde el punto de vista genético con las ratas que con las gallinas, ya que con las primeras comparte hasta un 80% de los genes y, con nosotros, el 60%. Por otro lado, la gallina y el hombre no tienen en común más del 2,5% de su ácido desoxirribonucleico (ADN), donde se guarda la información genética, clave de la herencia. Una de las diferencias más destacadas entre ambas especies es el tamaño de sus respectivos genomas: el del ave es aproximadamente un tercio del humano y contiene aproximadamente mil millones de pares de base, que son como las letras químicas que forman el código genético.
Los científicos confían en que el estudio de los genes y el ADN de la gallina arroje luz sobre las enfermedades que afectan al ser humano. Gallinas y humanos "están muchas veces infectados por los mismos virus, parásitos y bacterias", explica el profesor Jerry Dodgson, uno de los coordinadores del consorcio internacional encargado de secuenciar el genoma de ese ave. El conocimiento de esa secuencia puede ayudar a descubrir ciertos genes que potencian la resistencia natural de las aves a las enfermedades, añade el científico, según el cual el paso siguiente será ver si esos genes están también en el hombre.
Un ejemplo de virus capaz de atacar a ambas especies es el de la gripe aviar -de la que hay actualmente un brote en Asia-, señalan los expertos, que creen que el estudio del sistema inmunológico de la gallina puede ayudar a controlar mejor ese tipo de epidemias.
El estudio del genoma del ave ha demostrado, por otro lado, que los telómeros, zonas en los extremos de los cromosomas, se parecen más a los de los humanos que los de los roedores. Los científicos creen que los telómeros desempeñan un papel clave en el proceso de envejecimiento, pues se acortan cada vez que se divide una célula, hasta que llega un momento en que el ADN queda dañado irremisiblemente y resulta imposible una nueva división celular.
Por tanto, el análisis de las transformaciones que sufre el telómero de la gallina puede ayudar a los científicos a entender mejor el modo en que envejecen los humanos. La secuenciación del genoma permitirá también entender por qué algunas gallinas ponen más huevos que otras, tienen menos grasa o son más resistentes a las enfermedades
