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Genética

Le ponen a un ratón un "gen de lenguaje" y esto es lo que pasó

La intención era comprender mejor la evolución del habla, pero no se esperaban los resultados.

Patrón de expresión de NOVA1 en el cerebro de un ratón. NOVA1 en verde, núcleos (DAPI) en azul. Darnell LabDarnell Lab

Uno de los grandes avances en nuestro conocimiento sobre la evolución del habla humana se produjo con el hallazgo del gen NOVA1. Este gen se encuentra en una amplia variedad de animales, desde aves hasta mamíferos, pero es ligeramente diferente en los humanos. La variante humana produce un único cambio de aminoácido, de isoleucina a valina, en la posición 197 (I197V) de la cadena proteica NOVA1. Desde ese momento muchos estudios se han centrado en comprender su funcionamiento. Pero ninguno lo había utilizado en otra especie.

Ahora un equipo de científicos de la Universidad de Rockefeller descubrió que inicialmente la variante humana específica de NOVA1 no modificaba la unión de la proteína al ARN para el desarrollo cerebral ni el control del movimiento. En otras palabras, funcionaba igual que la versión original en ratones. Sin embargo, descubrieron algo inesperado: la variante humana de NOVA1 sí afectaba la unión del ARN en genes vinculados a la vocalización.

Así que, en un intento por comprender el habla compleja, los científicos liderados por Robert Darnell, introdujeron en ratones este gen conocido como el del lenguaje humano. Sorprendentemente, la modificación genética tuvo un profundo impacto en la capacidad de los roedores para chillar, revelando pistas asombrosas sobre la evolución de la comunicación vocal.

Las crías de ratón que portaban la versión humana del gen del lenguaje mostraron patrones de vocalización diferentes a los de sus compañeros con la versión habitual de los ratones. Al llamar a su madre, sus chillidos eran más agudos y presentaban una selección de sonidos diferente a la habitual.

“Todas las crías de ratón emiten chillidos ultrasónicos a sus madres, y los investigadores del lenguaje clasifican estos chillidos variables en cuatro 'letras': S, D, U y M – explica Darnell en un comunicado -. Descubrimos que al transliterar los chillidos de los ratones con la variante específica de los humanos, eran diferentes a los de los ratones de tipo salvaje. Algunas de las 'letras' habían cambiado”.

Una vez adultos, los ratones genéticamente modificados mostraron cambios aún más interesantes. Al intentar cortejar a una posible pareja, los machos emitían llamadas de alta frecuencia más complejas que los ratones control.

Hablaban de forma diferente a las hembras. Es fácil imaginar cómo estos cambios en la vocalización podrían tener un profundo impacto en la evolución”, añade Darnell.

Todos estos cambios están asociados con la modificación del gen NOVA1, que codifica la proteína antígeno ventral neurooncológico 1. Es probable que otros genes, así como factores ambientales, estén asociados con el surgimiento de la comunicación vocal compleja. Sin embargo, NOVA1 parece ser un ingrediente importante en este proceso.

“También descubrimos que muchos de estos genes relacionados con la vocalización eran dianas de unión de NOVA1, lo que sugiere aún más la participación de NOVA1 en la vocalización - añade Yoko Tajima, coautora del estudio -. Pensamos, ¡guau! No nos lo esperábamos. Fue uno de esos momentos realmente sorprendentes de la ciencia”.

Lo sorprendente es que nuestros parientes más cercanos conocidos, los neandertales y los denisovanos, no tenían la misma variante humana que nosotros. Simplemente, tenían la misma proteína NOVA1 que todos los animales no humanos.

“Nuestros datos muestran que una población ancestral de humanos modernos en África desarrolló la variante humana I197V, que luego se volvió dominante, quizás porque confería ventajas relacionadas con la comunicación vocal. Esta población luego abandonó África y se extendió por todo el mundo”, concluye Darnell.

¿Significaba esto que nuestros primos homínidos extintos carecían del equipo genético para hablar con la misma fluidez que el Homo sapiens? De ser así, ¿podría haber sido esta una ventaja clave que permitió a nuestra especie prosperar mientras otras desaparecían? Este estudio, publicado en Nature, parece sugerir que sí, aunque seguramente estemos en el inicio de este conocimiento.