El cruce de neandertales y denisovans mejoraron el genoma humano

Aunque neandertales y denisovans comparten un antepasado común en Africa, los grupos se dividieron en poblaciones separadas y distintas hace aproximadamente 400.000 años. El linaje neandertal emigró en dirección noroeste hacia Asia y Europa, y el linaje Denisovan se trasladó hacia el noreste de Asia. Los ancestros del hombre moderno permanecieron en Africa durante 65 mil años, para seguidamente expandirse por Eurasia, encontrándose con otros linajes.

Hace un año, una secuencia del genoma de los neandertales, que se extinguió aproximadamente hace 30.000 años, reveló que estos encuentros imprimieron hasta un 4 por ciento del ADN neandertal en el mapa genético de algunos seres humanos de hoy en día. En el pasado mes de diciembre, el genoma de los extinguidos denisovans dejó en claro que hasta el 6 por ciento del genoma de algunas personas son denisovan de origen.

Ahora, un equipo de investigadores dirigido por el doctor Peter Parham, profesor de biología estructural y de microbiología e inmunología, ha encontrado que estas relaciones entre grupos tuvieron un efecto positivo en el hombre moderno. "El mestizaje ha sido de utilidad para el acervo genético de los humanos modernos", afirma Parham, autor principal del estudio.

La investigación más útil fue la introducción de nuevas variantes de genes en el sistema inmunológico, llamados genes HLA de clase I, que son esenciales para que el organismo reconozca y destruya patógenos. Los genes HLA son algunos de los genes más variables y adaptables en nuestro genoma. Antes de la secuenciación de los genomas de neandertales y Denisovan, Parham y su grupo sospechaban que, al menos una variante de HLA, procedía de los humanos arcaicos.

Frecuente en poblaciones de Asia occidental
Los investigadores determinaron que la variante conocida como HLA-B 73 es rara en las poblaciones actuales de Africa, pero se produce con una frecuencia significativa en las poblaciones de Asia occidental. La distribución étnica de HLA-B 73 y su similitud entre las poblaciones sugirió que se trataba de una mezcla relativamente reciente de ADN entre los humanos modernos y los humanos arcaicos, que muy probablemente tuvo lugar fuera de Africa.

Al comparar los genes HLA de los humanos arcaicos con genes de los humanos modernos, los investigadores fueron capaces de demostrar que el HLA-B 73 alelo probablemente procede de cruzamientos con los Denisovans. Poco se sabe acerca del aspecto de los Denisovans (un hueso del dedo y algunos dientes son los únicos fósiles conocidos), pero la secuencia del genoma extraída del hueso de un dedo da una idea de su superposición con los humanos modernos.

El flujo de genes desde los Denisovans hasta los humanos modernos ha dejado una mayor presencia de los alelos de HLA-B 73 en las poblaciones en el oeste de Asia, el sitio donde, probablemente, tuvo lugar el apareamiento fortuito.

Incluso en las poblaciones de Asia occidental, las variantes del HLA-B 73 no representan más del 5 por ciento de todas las variantes conocidas de ese gen. Sin embargo, otros tipos de genes HLA humanos, que surgieron a partir de cruzamientos antiguos, se encuentran en frecuencias mucho mayores. "Ciertos rasgos procedentes de estos homínidos primitivos se han convertido en la forma dominante", afirma Parham.

Por ejemplo, otro tipo de gen HLA, llamado HLA-A 11, se encuentra ausente entre las poblaciones africanas, pero representa hasta un 64 por ciento de las variantes en el Este de Asia y Oceanía, con una mayor presencia en personas de Papúa Nueva Guinea. "La interpretación probable es que estas variantes de HLA proporcionaron ventajas a los humanos modernos, propiciando así su difusión", añade Parham.

Una situación similar se observa en algunos tipos de genes HLA en el genoma neandertal, que se ha secuenciado también a partir del ADN extraído de huesos antiguos. Estas variantes genéticas son comunes en las poblaciones europeas y asiáticas, pero raras en las poblaciones africanas.

Los investigadores estiman que los europeos deben la mitad de sus variantes genéticas a cruces con los neandertales y Denisovans, los asiáticos deben hasta el 80 por ciento y la población de Papua Nueva Guinea, hasta el 95 por ciento.