dimecres, 26 de gener de 2011

La neandertalitat del cromosoma X

En Maju (For what they were, we are) ha estat el primer de trobar aquest neanderinteressant estudi a l'mbe oxford Journals. És curiós perquè fa poc també vaig buscar al llibretó del febrer de 2011, que per cert acaba de sortir, la paraula "neandertal", però no em va aparèixer cap resultat. Deu ser que en Maju té més traça buscant (i trobant) que jo.



Però bé, el cas és que ja el tenim aquí. Un altre estudi que ha trobat indicis de neandertalitat, aquest cop al cromosoma X. Aquest cromosoma forma part dels cromosomes anomenats sexuals, perquè difereixen depenent del sexe: les dones porten dos cromosomes XX al parell 23è, mentre que els homes només en porten un: XY. Després diuen que això podria tenir a veure amb la major supervivència i adaptabilitat de la dona respecte l'home, un tema molt apassionant que vaig llegir en una revista que portava una notícia amb el següent títol: Una malaltia anomenada home. És un tema que segurament generarà uns grans debats feministes i masclistes en un futur no massa llunyà.

Com que el meu nivell de genètica és força pèssim, intentaré explicar de la millor manera possible el que he entès que s'ha trobat en aquest estudi, que per gran fortuna dels neandertalòfils pobres, és d'accés gratuït.

Ja fa temps que s'han fet estudis sobre possibles haplotips relacionats amb els archaic, anomenats col·loquialment brutes, molts dels quals han donat un resultat positiu. Alguns d'aquests estudis s'han centrat en el cromosoma X, però és clar, com que fins fa ben poc no teníem el genoma neandertal per comparar-ho, no s'ha pogut aclarir.



Un d'aquests haplotips (un haplotip és una versió d'un gen, que pot tenir diferents versions (genetistes no em mateu!) i resulta que el cromosoma X té molts d'haplotips que ens poden proporcionar informació interessant sobre els nostres avantpassats) ha estat anomenat B006. És un haplotip que ja es coneix des de fa molt de temps, però al qual no s'hi han dedicat gaires recursos, i això no el fa pas menys interessant: comparat amb els altres haplotips del cromosoma X, posem per cas, el B007, F002, C003, etc, el B006 no mostra un orígen africà recent, sinó que sembla molt més antic. A més a més, es troba principalment en poblacions no-Africanes, quan això no hauria de ser així si el model del Fora d'Àfrica és correcte; la màxima diversitat del B006 s'hauria de trobar a l'Àfrica subsahariana, però això no només no és així, sinó que el B006 és inexistent en moltes poblacions africanes.

Però fins ara, totes aquestes especulacions eren només això: especulacions, perquè els neandertals no podien dir-hi la seva. I la paraula neandertal és molt important. Ara que han recobrat la veu gràcies al seu ADN, els autors d'aquest estudi han comparat el B006 amb la seqüència del genoma neandertal que teòricament correspon al cromosoma X, i efectivament, el genoma neandertal ha cantat. El B006 porta una marca que no es troba als altres haplotips del cromosoma X, i que sembla haver-se originat al llinatge neandertal.

Tot això sumat al fet que el B006 s'hagi trobat gairebé exclusivament a les poblacions no-Africanes i al nord d'Àfrica que sabem que també ha estat poblat amb gent afí a Europa i Àsia principalment sembla que deixa lloc a pocs dubtes: el B006 podria ser perfectament un llinatge neandertal, que va passar a la població no-Africana quan aquesta va abandonar l'Àfrica i es va expandir per tot el món.



Els autors han mostrejat poblacions d'arreu del món, i els resultats són consistents amb els de l'esborrany del genoma (Green i cia, 2010) que prediuen ascendència neandertal en tots els no-Africans. L'haplotip s'ha trobat, entre moltes altres, en una mostra molt petita d'aborígens australians i entre els indis americans, on té la freqüència més alta del món; la seva freqüència varia entre diferents continents, i en promig arriba a una freqüència propera al 9% en els cromosomes X no-Africans. En els cromsomes X Africans també s'ha trobat, però en una freqüència molt menor (0,4%) i principalment en poblacions que han estat en contacte amb les no-africanes.

Aquests resultats són consistents amb un episodi d'interbreeding molt antic que va tenir lloc al Llevant, és a dir, on hi van viure l'Amud, Shanidar 4 i tota aquesta colla, però no es pot descartar que fos en un altre lloc, com ara la Índia o el nord d'Àfrica. Un 9% és força significatiu, però no sabem quina relació té aquest 9% amb l'1-4% del genoma sencer; potser això vol dir que els cromosomes X neandertals tenien algun avantatge sobre els X africans?



I la Senyora X? També deu tenir els seus propis haplotips pel cromosoma X, que hem de descobrir? Si home sí, que ella era molt seXXXy!



Estudi sencer (pdf):

http://mbe.oxfordjournals.org/content/early/2011/01/25/molbev.msr024.full.pdf+html

15 comentaris:

  1. Encara recordo quan no fa gaire l'hibridació entre les dues espècies era considerada absurda pq no n'havia quedat rastre genètic (tot i tenint en compte els coll d'ampolla posteriors).

    De cop i volta tots els humans post out-of-africa tenim un petit percentatge de DNA nenader i els melanesis, a més, en tenen d'home de Denisova.

    Realment aquest any farà història per com ha canviat el cuento!

    ResponElimina
  2. Hola blogabulafia!

    I tant, que aquest any història! I el següent, i l'altre!
    El que ens queda per descobrir aquests homínids encara és molt, ara tot just comencem. Al Sidrón per exemple ja s'està intentant extreure més ADN nuclear de 12 neandertals que van viure allà fa 50.000 anys, i que de ben segur ens permetrà conèixer millor la diversitat neandertal i alhora conèixe'ns a nosaltres mateixos.

    I això si només pensem en els neandertals: actualment també es vol seqüenciar l'ADN del hòbbit i de tot homínid que es pugui, com s'ha fet amb la Senyora X.

    Un aspecte molt positiu d'aquests estudis, és que a banda de conèixer coses genètiques, també ens permeten extrapolar de quina manera van viure aquells homínids, i fins i tot, com es van extingir, és com si fóssin una màquina del temps :D

    ResponElimina
  3. Hola Maria Lluisa!

    Este posible rastro genético sería un añadido a los resultados del genoma?La verdad es que los temas genéticos se me hacen difíciles.

    El genoma concluyó que heredamos, como dices en el post, entre un 1 y 4%, pero este 9% entra dentro del genoma,o habría que añadirlo?

    Saludos.

    ResponElimina
  4. Hola David!

    No, no crec que s'hagués d'afegir, perquè el cromosoma X només és una part del genoma. El que passa és que és perfectament possible que alguns gens o haplotips que ens van passar els neandertals siguin més comuns que d'altres, però en promig tot es mouria al voltant de l'1-4%.

    Aquest 9% caldria saber d'on ve. D'entrada no he pogut trobar a l'article quantes persones van ser mostrejades a cada àrea, de manera que caldria fer una mitjana ponderada, perquè hi ha llocs on la frequència arriba al 25% i en altres és inexistent.

    Aquestes variacions en % segurament són degudes a efectes fundadors, que perquè ens entenguem, vol dir que si a la població espanyola que és de 40+ milions hi ha un 25% de persones amb els cabells rossos, però després si d'aquesta població una família on el 50% tenen els cabells rossos se'n va a viure en una illa, el % de rossos dels seus descendets serà molt més elevat que a la població original.

    Una cosa semblant podria haver passat amb el B006 i fins i tot amb el genoma sencer, perquè els percentatges varien una mica entre els no-africans. Aquesta seria una possible explicació quan tot està per veure.

    ResponElimina
  5. Tal com jo ho entenc aquest haplotip està inclós dins el 4% neanderthal. Segurament aquesta regió o gen del cromosoma X representa una fracció minúscula de l'ADN total. Posem que del 4% neanderthal promig de tots els no africans 0,01% pot correspondre a aquest gen, però només en un 9% ( promig) de la població no africana... Es una part menor al 4% però es troba en una major freqüència de l'esperada... pel que o bé ha estat afavorit per la selecció natural o bé es deu a l'atzar, deriva genètica, colls d'ampolla i tal...

    Si ha estat afavorit per la selecció natural vol dir que no es tracta d'ADN escombraria sinó que la transcripció té alguna finalitat, i haurem d'esperar a que els científics ens la trobin :P

    Potser la senyora X era realment sexy, però veig difícil que la seva sensualitat vingués determinada per aquest únic haplotip :D.

    ResponElimina
  6. uh, de fet no sé si ha estat afavorit per la selecció natural o al contrari... doncs de tota la població no africana que té restes d'ADN neanderthal només es troba en un 9% ¬¬ uh, suposo que depén de cóm de variat és aquest 4%... de la qual cosa no en tinc ni idea... potser no ho entenc tant bé com pensava... si algú veu on falla el meu raonament cal que m'ajudi, ràpid!!!

    ResponElimina
  7. Hola Adrià!


    El teu raonament em sembla força realista: si es troba en una proporció una mica superior del 2% promig és possible que sigui perquè està afavorit o bé a fenòmens de coll d'ampolla.

    Em decanto principalment per aquesta segons possibilitat, perquè el % varia molt entre els no-africans. A l'estudi hi ha un mapa on s'hi pot apreciar que en algunes zones d'Àsia de l'est el % és del 0%, i en algunes de l'Àmerica del nord arriba gairebé al 30%!! Com que es creu que els amerindis descendeixen d'una població molt petita que va travessar l'estret de Bering, és possible que els colls d'ampolla i efectes fundadors hi hagin jugat un paper important.

    Encara no en sabem res dels haplotips de la Senyora X, excepte que deuen estar concentrats principalment a la zona de Papua-Nova-Guinea, encara que els altres no-africans sembla que portem una petita quantitat del seu ADN (1-2%) sense confirmar. Una bona notícia és que l'ADN de la Senyora X està en més bon estat que el del genoma neandertal.

    ResponElimina
  8. Ara no ho tinc tant clar Maria L, si fos un haplotip abundant es trobaria en el 90 o 100 % dels no africans, en lloc del 9%, em sembla, no?

    El 4% d'ADN neanderthal era el promig dels no africans, oi? Vol dir això que hi pot haver individus no africans amb més i d'altres amb gairebé gens?
    Em sembla recordar que era un % bastant fix, com si aquest 4% s'hagués fixat en els no africans i no variés gaire... però potser que no ho entengués bé, que fos en realitat el promig i que hi pugui haver individus amb un 7% d'ADN neanderthal.
    També pot ser que volgués dir que el 4% de tota la variabilitat genètica dels no africans s'explica per influència neanderthal.

    Em temo que estic fet un tap de suro amb memòria de peix i m'hauries de refrescar aquest concepte:D.

    En el cas que sigui un promig i que implicats en aquest 4% hi hagi diferents gens o ADN ( escombraria) neanderthal depenent de la persona aquest 9% de població no africana que té l'haplotip B006 podría ser un percentatge petit o gran, no ho sé! jeje , dpendría de cóm de variable és aquest 4%.

    Si com em temo aquest 4 es bastant fix, llavors aquest 9% seria una porció bastant petita, doncs la major part ( posem 99%) dels no africans tindríen un 4% d'ADN neanderthal però només el 9% tindríen aquest haplotip del cromosoma X, amb altres paraules, estaria absent en el 90% dels no africans...

    ResponElimina
  9. "El 4% d'ADN neanderthal era el promig dels no africans, oi? Vol dir això que hi pot haver individus no africans amb més i d'altres amb gairebé gens? "

    Efectivament! El 2% de mitjana varia considerablement. Per exemple, l'Ozzy Osbourne, aquell cantant, no sé quin % porta, però per exemple, un científic que treballa a l'empresa que va fer els anàlisis (Knome), un tal Church, també s'ho va mirar i en portava 3 vegades més! És per això que es donen els marges d'entre 1 i 4%, però un 7% no s'ha trobat mai, que jo sàpiga. Cal estudiar més poblacions, per això.

    Aquest 4% no sé com l'han calculat, francament. Deu ser més o menys posar en un cantó l'ADN neandertal, en un altre el de sàpiens "pur" i després anar mirant els genomes de gent d'arreu del món. I es va veure que els no-africans no erem "purs", però per molt poc. Ara s'han identificat uns 13 fragements de 100.000 kb repartits entre diferents cromosomes que "matchen" (no sé com es diu en català) amb fragments neandertals, i que es troben tots en els no-africans:

    http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgTrackUi?db=hg18&c=chr10&position=chr10:69713986-69714099&g=ntOoaHaplo

    "En el cas que sigui un promig i que implicats en aquest 4% hi hagi diferents gens o ADN ( escombraria) neanderthal depenent de la persona aquest 9% de població no africana que té l'haplotip B006 podría ser un percentatge petit o gran, no ho sé! jeje , dpendría de cóm de variable és aquest 4%"

    Jo tampoc no ho acabo d'entendre... suposo que hi deuen haver gens o haplotips neandertals més comuns que d'altres, i la seva distribució no deu ser la mateixa en tots els no-africans... no ho sé, cal reconèixer que és una mica confús tot plegat, i com que ningú no s'ha parat a explicar-t'ho detalladament, els científics simplement publiquen els seus estudis i esperen que la premsa en parli i digui tantes bajanades com calguin per tal de fer-se "populars".

    "Si com em temo aquest 4 es bastant fix, llavors aquest 9% seria una porció bastant petita, doncs la major part ( posem 99%) dels no africans tindríen un 4% d'ADN neanderthal però només el 9% tindríen aquest haplotip del cromosoma X, amb altres paraules, estaria absent en el 90% dels no africans... "

    En principi aquest 4% és bastant fix. Cal tenir en compte que aquest 9% és un promig, fet a partir de diferents poblacions i que suposo que cada mostra devia tenir un nombre variable d'individus. Si haguessim de fer un promig de tots els no-africans, com que els xinesos de l'est, que sembla que tenen una frequència del 0% i sumen més o menys un bilió de persones, el promig entre tots els no-africans segurament seria bastant inferior. Un 9% és el que es troba a bona part d'Europa, la Índia, Austràlia i en els amerindis, però allà també varia considerablement, per això que no s'ha de fer massa cas d'aquest 9%, que només és un promig, i no sé com l'han fet.

    ResponElimina
  10. Ok gràcies! Sembla ser que ho tenia mal entés o me'n havia oblidat, en l'anterior comentari hauria de substituir totes les vegades que poso 4% per 2% i el hipotètic 7% per 4% o 5%... en fí:

    Si el 100% dels no africans ( merci per la informació dels xinesos de l'est, no sabía que en ells s'havia trobat un 0%d'ADN neanderthal) tenen un 2% d'ADN neanderthal de promig ( sempre de promig) però només un 9% dels no africans tenen aquest haplotip del gen X, en treiem que... potser aquest haplotip no és tant freqüent.

    Depén de cóm de variat és aquest 2%... el 4% dels individus que tenen més ADN representa tota la variabilitat de ADN neanderthal concentrada en certs individus? O és que tenen el màxim de ADN neanderthal repetit en els dos jocs de cromosomes? :S

    Aquest 9% que de l'haplotip B0006 contempla els dos jocs de cromosoma X que tenen les femelles també? :D

    ai quin embolic...

    ResponElimina
  11. "Si el 100% dels no africans ( merci per la informació dels xinesos de l'est, no sabía que en ells s'havia trobat un 0%d'ADN neanderthal) tenen un 2% d'ADN neanderthal de promig ( sempre de promig) però només un 9% dels no africans tenen aquest haplotip del gen X, en treiem que... potser aquest haplotip no és tant freqüent. "

    No, no! No s'hi ha trobat un 0% d'ADN neandertal (fins ara totes les poblacios no-africanes porten ADN neandertal, encara que pugui variar una mica) el que no s'ha trobat és el b006, que és molt diferent!

    "però només un 9% dels no africans tenen aquest haplotip del gen X, en treiem que... potser aquest haplotip no és tant freqüent. "

    No és que només un 9% dels no-africans portin aquest haplotip, és que en promig, si mesures el % d'aquest haplotip en diferents poblacions d'arreu del món, et surt 9%, però el b006 el trobem en totes les poblacions no-africanes, amb algunes excepcions, com són xinesos de l'est, papua-nova-guineans, japonesos, en algun lloc d'Europa de l'est, també algun punt aïllat d'Amèrica... varia considerablement.


    "Depén de cóm de variat és aquest 2%... el 4% dels individus que tenen més ADN representa tota la variabilitat de ADN neanderthal concentrada en certs individus? O és que tenen el màxim de ADN neanderthal repetit en els dos jocs de cromosomes? :S

    Aquest 9% que de l'haplotip B0006 contempla els dos jocs de cromosoma X que tenen les femelles també? :D"

    Ara sí que m'he perdut :P Doncs jo suposo que aquest % de cromosomes X que porten el b006 és aquest 9% que observem en promig. Després, hi ha un altre 91% que correspon a cromosomes X amb haplotips originats a l'Àfrica. O sigui: si tu agafes una persona a l'atzar del món, tens un 9% de possibilitats que porti el b006 en un dels seus cromosomes X.

    Encara no sabem com es distribueix la variabilitat neandertal, perquè per fer això cal analitzar més genomes, de moment només s'han estudiat unes quantes poblacions d'arreu del món, i ni tant sols sabem quin paper tenen aquests gens neandertals o si són ADN broça directament...

    D'acord amb la versió que diu que la hibridació només va passar un sol cop, se sobreentén que tot l'ADN neandertal prové d'allà mateix, i que les petites variacions que observem en diferents individus corresponen al màxim d'ADN neandertal "repetit" i no pas variabilitat, perquè si fos així, voldria dir que hi van haver més encreuaments en diferents llocs; fins ara les dades no donen suport a aquesta versió, però encara està tot per veure...

    ResponElimina
  12. ""però només un 9% dels no africans tenen aquest haplotip del gen X, en treiem que... potser aquest haplotip no és tant freqüent. "

    No és que només un 9% dels no-africans portin aquest haplotip, és que en promig, si mesures el % d'aquest haplotip en diferents poblacions d'arreu del món, et surt 9%, però el b006 el trobem en totes les poblacions no-africanes, amb algunes excepcions, com són xinesos de l'est, papua-nova-guineans, japonesos, en algun lloc d'Europa de l'est, també algun punt aïllat d'Amèrica... varia considerablement."

    No ho entenc ML, ja ho sé que varía entre poblacions, algunes poblacions tenen una major freq. d individus amb aquest haplotip i d'altres en tenen més, el promig és de la POBLACIÓ TOTAL DE NO AFRICANS un 9% presenten l'haplotip, entenc un 9% dels individus no africans ( de promig) tenen l'haplotip... on em perdo?

    "D'acord amb la versió que diu que la hibridació només va passar un sol cop, se sobreentén que tot l'ADN neandertal prové d'allà mateix, i que les petites variacions que observem en diferents individus corresponen al màxim d'ADN neandertal "repetit" i no pas variabilitat, perquè si fos així, voldria dir que hi van haver més encreuaments en diferents llocs; fins ara les dades no donen suport a aquesta versió, però encara està tot per veure... "

    Un sol cop? Que vol dir un sol cop? entenc que va passar en un lloc i un moment determinat en que les poblacions neanderthals i sapiens van entrar en contacte, a orient mitjà ( o nordàfrica), però dubto que es tractés d'un sol individu neanderthal, si així fos seria completament improbable que haguéssim heredat tant ADN d'aquest...

    Entenc que l'ADN procedent de neanderthals és un porcentatge petit, però el que em pregunto és que si els individus que tenen un 4% d'ADN neanderthal tenen TOT ( pràcticament, o un 98%) l'ADN neanderthal que existeix en la població mundial d'Homo sapiens, o si en realitat n'hi ha una mica més però estadísticament és improbable que per atzar es trobi tot en un sol individu. O si el 4% és el cas pràctic que han trobat amb més ADN neanderthal però no vol dir que no hi pugui haver persones amb un 5% o 6%.

    Crec recordar de classes de genètica que la variabilitat genètica humana es bastant petita ( si comparem amb altres espècies). Potser això vol dir que efectivament aquest màxim del 4% es just el que hi ha...

    ResponElimina
  13. "No ho entenc ML, ja ho sé que varía entre poblacions, algunes poblacions tenen una major freq. d individus amb aquest haplotip i d'altres en tenen més, el promig és de la POBLACIÓ TOTAL DE NO AFRICANS un 9% presenten l'haplotip, entenc un 9% dels individus no africans ( de promig) tenen l'haplotip... on em perdo?"

    No, crec que està bé. El que passa és que els de l'estudi tampoc no han especificat d'on han tret aquest 9%, en aquest sentit potser hi falten dades (material suplementari), tampoc no sabem quants individus han agafat de cada població de mostra...

    "Un sol cop? Que vol dir un sol cop? entenc que va passar en un lloc i un moment determinat en que les poblacions neanderthals i sapiens van entrar en contacte, a orient mitjà ( o nordàfrica), però dubto que es tractés d'un sol individu neanderthal, si així fos seria completament improbable que haguéssim heredat tant ADN d'aquest..."

    El que més he sentit dir és el següent: el grup que va sortir d'Àfrica era molt petit, llavors un o dos d'aquests clans de 100-120 individus quan eren per allà l'orient mitjà, es van trobar un grup de neandertals amb els quals s'hi van entendre força bé. Però també podria ser que hi haguessin 2 expansions fora d'Àfrica: la primera fa 110.000 anys: encreuaments a l'orient mitjà, individus barrejats i assimilats a la cultura mosteriana neandertal, i en fa 70.000, una altra expansió, que sense tenir contacte directe amb els neandertals, es va encreuar amb aquesta població "híbrida".
    Una altra: el punt de trobada no va ser l'orient mitjà sinó el nord d'Àfrica.
    No ho sabem.

    ResponElimina
  14. "Entenc que l'ADN procedent de neanderthals és un porcentatge petit, però el que em pregunto és que si els individus que tenen un 4% d'ADN neanderthal tenen TOT ( pràcticament, o un 98%) l'ADN neanderthal que existeix en la població mundial d'Homo sapiens, o si en realitat n'hi ha una mica més però estadísticament és improbable que per atzar es trobi tot en un sol individu. O si el 4% és el cas pràctic que han trobat amb més ADN neanderthal però no vol dir que no hi pugui haver persones amb un 5% o 6%."

    T'entenc. És possible que la freqüència d'entrada es mogués al voltant del 5% i hagi disminuit una mica. Es creu que la xifra real es mou entre 1-4% i es dóna el 2% de mitjana, però el cert és que encara falten estudiar moltes poblacions; en cas de confirmar-se aquestes prediccions, els indivuds que tinguessin més del 2%, tindrien ADN neandertal "repetit" per entendre'ns, i els que en tinguessin menys, els en faltaria. Però repeteixo que tot això està per veure, encara.

    "Crec recordar de classes de genètica que la variabilitat genètica humana es bastant petita ( si comparem amb altres espècies). Potser això vol dir que efectivament aquest màxim del 4% es just el que hi ha... "

    Sí, segurament, però també cal tenir en compte que els neandertals eren força semblants a nosaltres, i que la població que va sortir d'Àfrica era molt petita. No ho sé, els melanesis per exemple porten un 8% de gens "arcaics" i un estudi va predir que el 5% dels gens europeus no s'ajustava a la versió dura del fora d'Àfrica... són coses que s'han d'anar veient :)

    ResponElimina
  15. jeje ok aviam si ho aclaren i en donen més detalls futures publicacions docns...

    ResponElimina