Descubren una firma genética común entre los nativos de toda América

Una investigación apunta la existencia de un evento adaptativo único antes de la migración de los americanos por el continente. En este estudio participaron científicos de Brasil, Estados Unidos y España

Por Peter Moon  |  Agência FAPESP – Un grupo de científicos de Brasil, Estados Unidos y España descubrió señales de acción de la selección natural en un determinado tipo de gen no sólo en la población del Ártico, tal como ya se sabía, sino también dispersas por todo el continente americano. Este resultado sugiere que hubo un evento adaptativo único, en una población ancestral común, que habría acaecido antes de la migración de los americanos por el continente.

La evidencia detectada se relaciona con la evolución en humanos de genes conocidos como desaturasas de ácidos grasos (genes FADS – del inglés Fatty Acid Desaturase). Se trata de enzimas que hacen posible la digestión de alimentos ricos en grasas insaturadas. Esto es lo que sucede con los inuit en Canadá y en Groenlandia, aptos para consumir una dieta rica en lípidos, como la carne de foca.

El descubrimiento de esta adaptación genética existente entre los inuit lo concretó un equipo internacional en 2015. Luego de leer el artículo publicado referente a dicho estudio, Tábita Hünemeier, docente del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo, en Brasil, resolvió investigar si esa misma adaptación no estaría presente en los genes de los nativos americanos.

Y Hünemeier y sus colaboradores han confirmado ahora que la señal positiva referente a la adaptación al consumo de lípidos se encuentra presente en poblaciones de indios de toda América. El estudio, cuyos resultados se publicaron en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, contó con el apoyo de la FAPESP.

“Cuando leí el artículo sobre la adaptación de los inuit a la dieta de lípidos no me extrañó la ocurrencia de la adaptación genética, sino el hecho de que la misma se haya concretado entre los inuit. En términos evolutivos, éstos constituyen una población muy reciente. Están asentados en Groenlandia y en Canadá hace sólo seis mil años. Es poco tiempo como para permitir que una adaptación genética haya generado una variabilidad propia dentro de la población”, dijo Hünemeier.

Los inuit, también conocidos como esquimales, son descendientes de una segunda oleada migratoria humana hacia América que ocurrió hace seis mil años y que se restringió al Ártico. Partiendo de la comparación genética entre poblaciones, los autores del trabajo realizado con el ADN inuit encontraron la señal positiva para la adaptación al consumo de lípidos en genes del cromosoma 11.

“Los autores compararon el genoma inuit únicamente con el ADN de chinos y europeos. No tuvieron en cuenta a los nativos americanos”, dijo Hünemeier.

Debido a ello, la investigadora decidió escrutar genomas de poblaciones nativas americanas y del resto del mundo en busca de la señal positiva que indique la adaptación al consumo de lípidos. La genetista contó para ello con la ayuda de dos posdoctorandos, Carlos Eduardo Amorim y Kelly Nunes, becaria de la FAPESP.

Nunes explica así la técnica que emplearon en el análisis: “Primeramente comparamos el genoma de nativos americanos con los genomas de africanos, europeos y asiáticos, a los efectos de verificar cuáles serían los alelos que tienen alta frecuencia en las poblaciones indígenas americanas y frecuencias bajas en el resto del mundo”, dijo.

Los investigadores encontraron tres variaciones en la secuencia del ADN de los nativos americanos, los llamados SNPs (se pronuncia “snips”, y quiere decir “polimorfismos de nucleótido único”, en inglés).

“Encontramos tres SNPs significativos, dos en el cromosoma 11 y otro en el cromosoma 22”, dijo Nunes. El siguiente paso consistió en verificar si esas variaciones estarían relacionadas con la señal positiva para la desaturación de lípidos. El resultado indicó dos SNPs del cromosoma 11 de los nativos americanos, localizados en el mismo punto donde se había detectado la señal positiva para la desaturación de lípidos en el genoma de los inuit.

“Son dos mutaciones relacionadas con problemas metabólicos de frecuencia muy alta entre los nativos americanos y baja en el resto del mundo”, explicó Hünemeier.

Como los nativos americanos y los inuit poseen la misma señal positiva, de ello se desprende la constatación de que ambos grupos descienden de la misma población ancestral que habría vivido en Beringia, la parte de tierra firme que unió Alaska y Siberia durante las glaciaciones, también conocida como Puente de Beringia.

Señal positiva

Faltaba saber si esa señal había surgido en el genoma nativo americano por selección neutra, es decir, movida por procesos genéticos aleatorios, o si era un producto de la selección natural, por la cual individuos con la mutación genética que les permitía consumir carnes grasosas obtuvieron una ventaja adaptativa con relación a los demás.

“Todas las evidencias apuntan hacia un evento de selección natural”, dijo Hünemeier. Según la investigadora, una presión selectiva en Beringia habría hecho que los individuos con el gen destinado a procesar lípidos dejasen más descendientes que aquéllos que carecían de tal mutación.

“La señal es muy fuerte como para haberse originado en un evento de selección neutra. Nuestro estudio indicó que se trataba de una señal selectiva”, dijo Nunes.

La indicación de que la presión adaptativa para el consumo de carnes grasosas fue una adaptación que ocurrió en Beringia reside en el hecho de que la señal positiva para el consumo de lípidos no apareció en la investigación del ADN fósil de un siberiano fallecido hace 20 mil años.

La Arqueología y la Paleoantropología han intentado descifrar cuál es el origen de los primeros seres humanos que entraron al continente americano desde la década de 1930, cuando se descubrieron los artefactos del pueblo clovis en el sudoeste de Estados Unidos.

Desde entonces se han realizado muchos descubrimientos, que derivaron en otras tantas hipótesis; y en nuevas dudas. Con el surgimiento de la biología molecular, en la actualidad se estima que los paleoindios permanecieron confinados en Beringia durante alrededor de cinco mil años, toda vez que el territorio de Canadá estaba cubierto de glaciares que impedían el avance de los inmigrantes en dirección hacia el sur.

De acuerdo con Hünemeier, la mayoría de los estudios sobre el poblamiento de las Américas coinciden en que la diferenciación genética de las poblaciones nativas americanas actuales ocurrió probablemente durante la permanencia forzosa en Beringia, adonde llegaron migrantes provenientes de distintas regiones de Asia hace alrededor de 23 mil años, para habitar el lugar durante entre cinco mil y ocho mil años.

De este modo, los ancestros de los indios americanos tuvieron tiempo para adaptarse al nuevo continente, antes de que los glaciares empezasen a derretirse, en un proceso que tuvo su inicio hace 15 mil años. Fue cuando se abrió un corredor terrestre entre los glaciares canadienses que permitió el poblamiento del resto de América. Con el fin del último período glacial y la elevación del nivel de los mares, el Puente de Beringia desapareció hace 12 mil años.

El artículo intitulado Genetic signature of natural selection in first Americans (doi: 10.1073/pnas.1620541114), de Carlos Eduardo G. Amorim, Kelly Nunes, Diogo Meyer, David Comas, Maria Cátira Bortolini, Francisco Mauro Salzano y Tábita Hünemeier, está publicado en: pnas.org/content/early/2017/02/07/1620541114.short?rss=1.