Los homínidos de Denísova se mezclaron con un misterioso homínido arcaico


En un nuevo estudio publicado en la revista PLoS Genetics, los investigadores analizaron los genomas de dos neandertales, un denisovano y dos humanos africanos; y encontró que el 1% del genoma denisovano fue introgresado de un ancestro homínido arcaico desconocido; aproximadamente el 15% de estas regiones genómicas arcaicas fueron, a su vez, introgresadas en los humanos modernos y continúan existiendo en los genomas de las personas que viven hoy en día.

La introgresión, también conocida como hibridación introgresiva, en biología es el movimiento de los genes de una especie a consecuencia de un proceso de hibridación interespecífica seguido de retrocruzamiento. La introgresión es un proceso a largo plazo; pueden pasar muchas generaciones híbridas antes de que se produzca el retrocruzamiento.

La introgresión se diferencia de la hibridación simple. La introgresión da como resultado una mezcla compleja de genes parentales, mientras que la hibridación simple da como resultado una mezcla más uniforme que en la primera generación será una mezcla uniforme de dos especies parentales.

De manera que, la introgresión es la incorporación (generalmente mediante hibridación y retrocruzamiento) de los alelos de una entidad (especie) en la genética de una segunda entidad divergente (otra especie). Los eventos de introgresión antigua pueden dejar rastros de especies extintas en los genomas actuales, un fenómeno conocido como introgresión fantasma.

Hace aproximadamente 50.000 años, un grupo de humanos emigró de África y se cruzó con los neandertales en Eurasia.

Pero esa no es la única vez que nuestros ancestros humanos y sus parientes intercambiaron ADN.

La secuenciación de genomas de neandertales y denisovanos ha aportado muchos conocimientos nuevos sobre estos eventos de mestizaje y sobre el movimiento de las poblaciones humanas antiguas. Siguiendo la huella genética podemos saber en que región del mundo estaban nuestros ancestros, en cada momento que se producían estos eventos de mestizaje.

El estudio
En el nuevo estudio, los investigadores de la Universidad de Cornell, Melissa Hubisz y Amy Williams junto con Adam Siepel del Laboratorio Cold Spring Harbour, desarrollaron un nuevo algoritmo para analizar genomas que puede identificar segmentos de ADN que provienen de otras especies, incluso si ese flujo de genes ocurrió hace miles de años, y provino de una fuente desconocida.

Los científicos utilizaron el algoritmo, llamado ARGweaver-D, para observar los genomas de dos neandertales, un denisovano y dos humanos africanos.

Encontraron evidencia de que el 3% del genoma neandertal provenía de humanos antiguos, y estiman que el mestizaje se produjo hace entre 200.000 y 300.000 años.

Además, el 1% del genoma denisovano probablemente provino de un pariente desconocido y mucho más lejano, posiblemente del Homo erectus, y alrededor del 15% de estas regiones arcaicas pueden haber sido transmitidas a humanos modernos que están vivos hoy en día.

Los hallazgos confirman casos, reportados previamente en otros documentos científicos, de flujo de genes entre humanos antiguos y sus parientes, y también apuntan a nuevos casos de mestizaje.

Un retrato de una joven denisovana basado en un perfil esquelético reconstruido a partir de mapas antiguos de metilación del ADN. Crédito de la imagen: Maayan Harel.

"Dado el número de estos eventos, el intercambio genético probable se daba siempre que dos grupos se superpusieran en el tiempo y el espacio", dijeron los autores del estudio.

El algoritmo ARGweaver-D resuelve el desafiante problema de identificar pequeños remanentes del flujo de genes que ocurrieron hace cientos de miles de años, cuando solo se dispone de un puñado de genomas antiguos.

Este algoritmo también puede ser útil para estudiar el flujo de genes en otras especies donde se produjo el cruzamiento, como en lobos y perros.

"Lo que creo que es emocionante sobre este trabajo es que, demuestra lo que se puede aprender sobre la profunda historia humana, al reconstruir conjuntamente la historia evolutiva completa de una colección de secuencias de humanos modernos y homínidos arcaicos", dijo el Dr. Siepel.

"El algoritmo ARGweaver-D es capaz de retroceder más en el tiempo que cualquier otro método computacional que yo haya visto. Parece ser especialmente poderoso para detectar introgresiones remotas".

Referencia del documento científico:
M.J. Hubisz et al. 2020. Mapping gene flow between ancient hominins through demography-aware inference of the ancestral recombination graph. PLoS Genet 16 (8): e1008895; doi: 10.1371/journal.pgen.1008895

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