L'experiment de llarga distància pot revelar els orígens genètics de la humanitat

Des de fa mesos, un equip d’investigadors a San Diego ha estat veient que els ratolins elaborats genèticament s’exerciten.

Els científics estan intentant descobrir els efectes d’un petit gen que no ha funcionat correctament en humans durant milions d’anys. Recentment, els ratolins van acabar els seus entrenaments i els resultats publicats a Actes de la Royal Society B, suggereixen que aquest detall genètic no només fa que els humans siguin grans corredors, sinó que podrien tenir un paper important en la nostra pròpia evolució.

Hi ha moltes teories sobre el que compta amb els avantpassats humans diferenciats del paquet. Un d’ells fins i tot ha dit que van utilitzar bolets màgics i van descobrir quines eines utilitzar. La distància que corre a un ritme moderat (també anomenada "hipòtesi de resistència") és una altra teoria, ja que és una de les poques coses físiques en què els humans semblen ser bons, explica Ajit Varki, Ph.D., autor sènior de l'estudi i professor de medicina cel·lular i molecular a la Universitat de Califòrnia a San Diego.

El document de Varki presenta una teoria centrada al voltant d’un canvi genètic crucial que creu que va donar als nostres músculs el poder d’executar aquestes distàncies i colonitzar gran part del món. No és un gen, sinó una supressió d’un ADN crucial que el fa inútil. Aquest article suggereix que aquest gen paralitzat, anomenat CMAH, es va produir fa aproximadament dos milions d’anys, al voltant del mateix quan uns quants avantpassats humans van començar a abandonar l’Àfrica.

“Fa dos milions d'anys s’estrena aquest llinatge Homo això ens va donar lloc. Probablement tenien músculs forts com els primers humans moderns, i probablement van començar a córrer i a caçar i fer tot tipus de coses ", explica Varki Invers. "Així doncs, vam notar la coincidència: que la nostra mutació va passar probablement al mateix temps."

L’origen genètic de Homo ?

Avui, els humans moderns encara no tenen un gen CMAH en funcionament, però moltes altres criatures de les vaques a les que fan els ximpanzés. Quan Varki va eliminar el gen de CMAH a ratolins amb distròfia muscular, es va adonar que exhibien símptomes similars a la malaltia com a humans. Però també eren bons en un altre tret clarament humà: la distància que correria.

"Així, un estudiant de grau va agafar una cinta de córrer i ho vam provar", diu. "Baix i heus aquí, els ratolins van pujar directament a la caixa. Fins i tot sense entrenament, ja eren millors per a córrer que els ratolins originals."

Els ratolins sense CMAH tenien un 30% més de resistència que la població control. De mitjana, van córrer un 20% més i un 12 per cent més ràpid.

També va notar un altre aspecte important que creu que reforça el seu cas que la pèrdua de CMAH va ajudar a consolidar la importància de la distància a l'evolució humana. Els ratolins amb CMAH van eliminar la fertilitat disminueix amb ratolins que encara tenien el gen. En resum, es tractava d’una reproducció molt més exitosa amb altres ratolins sense CMAH. Si aquest efecte es produís en humans fa milions d’anys, pot haver ajudat a solucionar la supressió de la població, creant un canvi genètic sostingut que existeix fins als nostres dies.

"Si posem aquestes dues coses junts, però encara estem buscant proves exactes d'això, això suggereix que aquest és l'origen del gènere homo", afegeix."

Però avui, Vary afegeix que aquesta eliminació és una espasa de doble tall. Tot i que els ratolins amb delecions CMAH eren atletes excel·lents, també eren propensos a la diabetis a una malaltia comuna que afecta els éssers humans en l'actualitat. Fins i tot al principi, aquests ratolins havien mantingut nivells elevats de glucosa a la sang, un dels principals factors de risc de les malalties.

"Resulta que aquests ratolins són més propensos a la diabetis tipus II", afirma. Tothom pensa en la diabetis com una cosa molt dolenta. Però si esteu vivint un període de fam, no és mala idea mantenir els nivells de glucosa més alts ".

Aquests dies, ja no és el cas, però roman la supressió, potser un avantatge evolutiu anterior que s'ha convertit en una maledicció moderna.

Una pista a la cadena de sucre cel·lular

La pèrdua funcional de la CMAH tant en aquests ratolins com en els humans crea un canvi en la manera com els músculs processen l'oxigen, fent-los més resistents a la fatiga. L’experiment de Varki va demostrar que: els ratolins amb CMAH van aconseguir la fatiga muscular tres minuts en una prova forçada, mentre que aquells sense el gen van durar set minuts de mitjana.

Però també assenyala que el CMAH té efectes cada cèl·lula del cos no només les cèl·lules musculars. En particular, afecta a un "bosc dens" de cadenes de sucre que es troben a cada cel·la. L’últim enllaç d’aquestes cadenes són els àcids siasàliques. Moltes criatures del món produeixen dos tipus d’àcids sasiàliques perquè poden convertir un tipus a l’altre a través d’un enzim (un treballador molecular que fa que les coses succeeixin al cos) produïdes pel gen CMAH. Però els éssers humans no puc fa que passi aquesta conversió.

"En els humans hem perdut la capacitat de convertir el primer tipus en el segon tipus", explica. "Així que som una mena d’excés d’un tipus i sense l’altre tipus. I això sona com una cosa subtil, però aquests àcids sialics tinc tantes funcions."

Aquesta petita diferència bioquímica no afecta directament la forma en què els nostres músculs processen l’oxigen, però és com l’equip de Varki buscarà proves que recolzin la seva hipòtesi que aquest gen és una base del gènere Homo en el registre fòssil. Aquest àcid siasàlic que els éssers humans té en l’abundància deixa darrera d’un rastre molecular: un metabolit que pot sobreviure en fòssils. El següent pas és veure quan en el registre fòssil comencem a veure nivells més alts d’aquest arengada vermella molecular.

És un joc senzill de treballs de detectius, si pot aconseguir les poques mostres precioses que hem de realitzar i realitzar aquesta investigació en una investigació de manera no destructiva. Va dir que aquest experiment també haurà de ser replicat: la versió del ratolí del CMAH podria ser diferent de la humana, després de tot.

"És només una d'aquestes atraccions on tot encaixa", afegeix. "Però la prova ha de venir de mirar realment els fòssils".

Fins i tot si no pot confirmar la seva hipòtesi evolutiva, els seus resultats experimentals han revelat un fet important: fins i tot si no us agrada córrer, els vostres gens indiquen probablement millor el que creieu.