Un biólogo evolutivo de la Universidad de Manchester, trabajando junto a científicos de los Estados Unidos, ha encontrado sólidas pruebas de que las partes del encéfalo pueden evolucionar de manera independiente entre sí. Se espera que estos hallazgos avancen significativamente nuestra comprensión del cerebro.
El original estudio de 15 años de duración, llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Tennessee y la Facultad de Medicina de Harvard, también ha identificado varios locus genéticos que controlan el tamaño de distintas partes del encéfalo.
Encéfalo © by Digital Shotgun
El objetivo de la investigación es descubrir si distintas partes del encéfalo pueden responder de forma independiente a cada estímulo evolutivo (evolución en mosaico) o si el cerebro responde como un todo (evolución concertada). Al contrario que en estudios anteriores, los investigadores compararon las medidas del encéfalo dentro de solo una especie. Los hallazgos se han publicado en la revista Nature Communications.
Se analizaron los encéfalos de aproximadamente 10 000 ratones. Se midieron siete partes aisladas de cada encéfalo en volumen y peso. Se escaneó todo el genoma, salvo el cromosoma Y, en cada animal y se identificó el conjunto de genes para cada parte del encéfalo.
El Dr. Reinmar Hager de la Facultad de Ciencias de la Vida comparó la variación de tamaño en las partes del encéfalo con la variación en los genes. Encontró que la variación de tamaño en las distintas partes del encéfalo está controlado por el conjunto específico de genes para cada parte del mismo y que no hay un conjunto de genes compartido.
También comparó las medidas de cada ratón con el tamaño global de su encéfalo. Sorprendentemente, encontró muy poca correlación entre los tamaños de las partes del encéfalo y el tamaño global del mismo.
Según señala el Dr. Hager: “Si todas las distintas partes del encéfalo evolucionaron como un todo, se esperaría que el mismo conjunto de genes influyera en el tamaño de todas las partes. Sin embargo, encontramos muchas variaciones genéticas para cada parte distinta del encéfalo, lo que apoya un escenario de mosaico de la evolución encefálica. También encontramos una correlación muy baja entre el tamaño de las partes del encéfalo y el tamaño global del mismo. Esto vuelve a apoyar la hipótesis de la evolución en mosaico”.
Usando los datos recopilados a partir de los ratones, el Dr. Hager y sus colegas analizaron los genes que influían en el tamaño del encéfalo respecto a los genes que controlaban el tamaño del cuerpo. Querían calcular lo independiente que es la regulación del tamaño del encéfalo respecto a la del cuerpo.
Encontraron pruebas de que el tamaño del encéfalo está gobernado por un conjunto independiente de genes del que controla el tamaño del cuerpo. De nuevo encontraron una correlación muy baja entre las variaciones del tamaño del cuerpo y del encéfalo.
Las pruebas indican que el tamaño global del encéfalo puede evolucionar de manera independiente al tamaño del cuerpo.
Para continuar con esta investigación se llevarán a cabo más estudios para identificar los genes específicos que subyacen al tamaño de las distintas partes del encéfalo.
Según dice el Dr. Hager: “Si podemos identificar los genes específicos que provocan variaciones en el tamaño de las partes del encéfalo, esto tendría grandes implicaciones para los investigadores que estudian las enfermedades neuronales y el desarrollo encefálico. Esperamos que esta investigación mejore significativamente nuestra comprensión del encéfalo”
Fuente: Ciencia Kanija - Universidad de Manchester
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