lunes, 1 de febrero de 2021

ADN Antiguo



Como vimos en varios capítulos anteriores, el conocimiento de las vida de épocas pasadas, se basa principalmente en el estudio de los fósiles, con todas las limitantes que ello conlleva. Sin embargo el descubrimiento de que en ocasiones el ADN se encuentra preservado, ha permitido en la actualidad realizar análisis filogenéticos en algunas líneas evolutivas que hoy han desaparecido. La posibilidad de recuperar información genética a partir de restos óseos y piezas dentales ha abierto nuevas perspectivas en los campos de la arqueología, la antropología y la paleontología, dando respuesta a varias preguntas en las cuales el enfoque clásico de estas disciplinas no podía, entre ellas una visión más clara del camino evolutivo que han seguido estos linajes. Por ejemplo se ha encontrado ADN en restos fósiles óseos de más de medio millón de años. 

El análisis de ADN antiguo es en muchos aspectos diferente a los análisis de ADN moderno, ya que por lo general el ADN antiguo presenta una baja calidad, lo cual limita el posible alcance de los análisis. Esta degradación se produce por una serie de factores como son: el tiempo cronológico, la temperatura, la luz y la humedad en las zonas en que los restos se ubican. También influyen la fragmentación de las moléculas de ADN que se producen de manera natural post mortem, así como la contaminación de las muestras proveniente del ADN de los organismos que se encargan del proceso de descomposición, como son bacterias, insectos y hongos. Inclusive se produce contaminación por el contacto de la persona que toma la muestra.

Sin embargo, los análisis genéticos en el campo de la genética forense y del ADN antiguo comparten por dicha, la misma metodología y aproximaciones científicas.  Hoy con el aumento en la sensibilidad de las técnicas de la biología molecular, es posible determinar el perfil genético de muestras que poseen una minúscula cantidad de copias de ADN, además ambas disciplinas trabajan con muestras en las que estas se encuentran degradadas o alteradas químicamente, por ello, el problema de la contaminación se evalúa de forma continua mediante el uso de controles aplicables en ambos campos.

El estudio del ADN de restos humanos ha sido también en estos últimos años un gran campo de estudio, lo que ha proporcionado pruebas para apoyar teorías en el origen de nuestro linaje, pruebas como la discontinuidad genética existente entre el hombre de Cromañón que representa a una forma arcaica de nuestra misma especie y al Hombre de Neanderthal. Llegando inclusive a descifrar la secuencia del Hombre de Neandertal hace unos pocos años. También este tipo de estudios han apoyado la reconstrucción de las relaciones filogenéticas entre poblaciones humanas, confirmando los flujos genéticos que se dieron desde África hasta Eurasia y luego hasta la colonización del nuevo mundo.

Una nueva visión sobre la evolución de los linajes aparece con la publicación de un artículo de la Revista Nature en el año 1984.   Este estudio tuvo una amplia difusión y trataba sobre el análisis de ADN antiguo, publicado por Allan Wilson y Russel Higuchi y 2 colaboradores más de la universidad de Berkley, el día 5 de noviembre de ese año. En este artículo el grupo de investigadores refiere a un análisis realizado con una especie de équido sudafricano que se había extinguido en el año 1883, la especie se llamaba Equus quagga. El grupo logró extraer con éxito una muestra del ADN de un músculo seco en un espécimen que se encuentra en el Museo de Historia Natural de Mainz en Alemania. 

Esta nueva técnica significó un avance importante y un nuevo uso para la biología molecular, la cual podía ser aplicada al campo de la arqueología y la paleontología.  Al año siguiente el genetista sueco Svante Pääbo publicó una serie de artículos en los cuales describía la aplicación de esta técnica, pero esta vez en momias egipcias, para ese entonces esto significaba toda una proeza, pues la amplificación de secuencias de ADN no era posible aún por la técnica de PCR, la cual sería conocida hasta unos meses después a pesar de que venía desarrollándose desde 1983 y dicha técnica necesitó unos cuantos años para ser considerada rentable y de uso popular. 

Un poco después, hacia inicio de la década de los noventa, aparecen los trabajos de los genetistas birtánicos Erika Hagelberg y John Clegg y posteriormente un equipo  de investigadores encabezados por la investigadora francesa el Catherine Hänni describieron la extracción de ADN humano y su posterior caracterización, el primer equipo en tejido óseo y el segundo en dientes, de ADN procedente de muestras con diferentes cronologías, desde 150 a 5500 años de antigüedad.  Estos trabajos demostraban claramente que el ADN podía ser recuperado utilizando procedimientos de biología molecular en muestras de distinta índole y con distintas edades.  

Hoy, las técnicas para este tipo de análisis se han perfeccionado, eliminando significativamente la incertidumbre, y se pueden aplicar con éxito a diversos tipos de ADN, desde aquel que se encuentra contenido en el núcleo de la célula, el ADN nuclear, inclusive con suficiente resolución para diferenciar los cromosomas no sexuales o autosomas así como los cromosomas sexuales y el ADN mitocondrial.

Hoy vamos a viajar en nuestra máquina del tiempo, para describir las técnicas de análisis y así poder revisar algunos descubrimientos interesantes que muestra el análisis del material genético de otros linajes anteriores a nuestro tiempo

Música del episodio

Dick Dale – Esperanza
Ennio Morricone – Liberta
Hablando a tu corazón - Charly García – 8bits Universe
Journey  - Don´t Stop Believin

Enlaces de interés

M.a SAIZ, M.a J. ÁLVAREZ-CUBERO, L. J. MARTÍNEZ-GONZÁLEZ, J. C. ÁLVAREZ y J. A. LORENTE. El ADN Antiguo una herramienta para descifrar la Historia.  CPAG.  (22) 2012. p.11-47. https://doi.org/10.30827/cpag.v22i0.2414

Boletín Antropológico. Año 25, No 70, Mayo–Agosto, 2007. ISSN:1325–2610. Universidad de Los Andes. Mérida. Montiel, Rafael y García, Carlos. Los criterios de autenticidad de ADN antiguo y su uso en estudios poblacionales humanos. pp.215-229. https://www.redalyc.org/pdf/712/71207002.pdf

Neskuts Izagirre, Santos Alonso, Concepcion De La Rúa.  Descifrando los mensajes del pasado: análisis del ADN antiguo.  Unravelling messages from the past: analysis of aDNA.  Munibe (Antropologia-Arkeologia) 57, 2005.

Del Valle, Christian, Rodríguez, Anayanci, & Espinoza, Marta. (2004). Comparación de tres métodos de extracción de ADN a partir de restos óseos. Revista de Biología Tropical, 52(3), 717-725. disponible en: 

Jiménez-Arce, Gerardo, & Morera-Brenes, Bernal. (1999). Revisión sobre la extracción de ADN a partir de huesos humanos. Medicina Legal de Costa Rica, 16(1-2), 11-14. disponible en

Jesse Dabney, Michael Knapp, Isabelle Glocke, Marie-Theres Gansauge, Antje Weihmann, Birgit Nickel, Cristina Valdiosera, Nuria García, Svante Pääbo, Juan-Luis Arsuaga, Matthias Meyer.  mtDNA genome from a Middle Pleistocene cave bear.  Proceedings of the National Academy of Sciences Sep 2013, 110 (39) 15758-15763;  https://www.pnas.org/content/110/39/15758  

Nacerran R. 2007. DNA antiguo, metodología y daños moleculares.  Aproximación al poblamiento del Nuevo Mundo.  Tesis doctoral.  Universidad De Santiago De Compostela.  Instituto de Medicina Legal.
 

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