Una secuencia móvil de ADN explica por qué los humanos no tienen cola

La presencia de una cola es un rasgo común en gran parte del reino animal, y está presente en todos los mamíferos -incluido Homo sapiens– en algún momento del desarrollo embrionario. En el caso de los seres humanos y otros primates (gorilas, orangutanes) esta cola desaparece al final de la gestación, aunque permanezcan vestigios en el extremo inferior de la columna vertebral, entre la porción final del sacro y el coxis, la zona comúnmente llamada rabadilla.

Durante mucho tiempo, la pérdida de la cola se ha identificado como una característica distintiva de los grandes simios y algunos científicos creen que podría haber desempeñado un papel importante en el desarrollo evolutivo del bipedismo. Presente en el linaje de los primates desde su origen, hace más de 65 millones de años, su pérdida tuvo que ocurrir después de la separación de la rama que dio origen a humanos, chimpancés y gorilas, hace unos 25 millones de años.

Este miércoles la revista Nature destaca una investigación de científicos de la Escuela de Medicina Grossman de Nueva York que desvela cómo la inserción de una secuencia genética móvil estaría relacionada con esta pérdida.

Trabajos anteriores habían llegado a vincular más de 100 genes con el desarrollo de la cola en diversas especies de vertebrados, y los autores de este trabajo exploraron la hipótesis de que su ausencia se producía por una modificación en la secuencia de alguno o varios de esos genes. En particular se centraron en un gen denominado TBXT, cuyas mutaciones se han asociado con colas particularmente cortas en varios animales.

Pero los autores del estudio descubrieron que la ausencia de cola en los primates no dependía de la existencia de mutaciones en TBXT, sino de la inserción en este gen de un fragmento de ADN móvil llamado AluY. En concreto, este fragmento de ADN (un tipo de secuencias que tienen la capacidad de saltar de unas regiones del genoma a otras) interferiría con la expresión del gen TBXT y por tanto en la síntesis de la proteína codificada por el gen, y ello conduciría a la falta de desarrollo de la cola.

Para chequear esta hipótesis, el equipo de investigación realizó una serie de experimentos con ratones, utilizando la tecnología CRISPR de edición génica, en los que se examinó si la introducción de esta secuencia móvil en el gen homólogo a TBXT, podía afectar al desarrollo de sus colas. Cuando realizaron estos experimentos descubrieron una variedad de efectos, incluidos la ausencia de cola en algunos de estos ratones. El hallazgo es notable también porque este tipo de secuencias Alu se encuentran a menudo en otros genes, pero no parecen interferir con su funcionalidad normal, pero en este caso sí que tiene un efecto evidente.

A través de estos experimentos con ratones los autores también observaron que la presencia de estas secuencias móviles aumentaba el riesgo de defectos en la estructura embrionaria que posteriormente forma el cerebro y la médula espinal, conocida como tubo neural, lo cual permite plantear la hipótesis de que la pérdida de cola en nuestros antepasados pueda haber tenido como contrapartida un mayor riesgo de defectos de este tipo, como son los relacionados con la espina bífida y otros defectos congénitos que se observan en un pequeño porcentaje de neonatos.

Investigaciones previas habían apuntado que la pérdida de la cola podría haber significado una ventaja evolutiva a nuestros antecesores homínidos, que pasaron de una vida que se desarrollaba fundamentalmente en los árboles a pasar más tiempo en el suelo. Sin embargo, el artículo en Nature ofrece como explicación alternativa el que fuera el aislamiento geográfico inducido por movimientos tectónicos lo que aislara una población en la que una mutación aleatoria y sin una ventaja adaptativa clara pudiera generar este cambio.