Posts etiquetados ‘Gen’

el gen egoísta“La selección natural favorece aquellos genes que manipulan el mundo para garantizar su propia propagación.

Por último, es tiempo de volver al problema con el que comenzamos: la tensión entre el organismo individual y el gen como candidatos rivales para el papel principal en la selección natural.

Las unidades fundamentales de selección natural, las cosas básicas que sobreviven o no, que forman linajes de copias idénticas con mutaciones aleatorias ocasionales, se llaman replicadores. Las moléculas de ADN son replicadores. Por razones a las que llegaremos, se reunieron en grandes máquinas comunales de supervivencia o “vehículos”. Los vehículos que mejor conocemos son los cuerpos individuales, como el nuestro propio. Un cuerpo, por lo tanto, no es un replicador, sino un vehículo, Debo hacer hincapié en esto, pues es un aspecto que se ha visto mal interpretado. Los vehículos no se replicana si mismos; trabajan para propagar sus replicadores. Los replicadores no se comportan, no perciben el mundo, no capturan presas ni huyen ante los depredadores; construyen vehículos que hacen todas esas cosas. Para gran parte de sus objetivos, conviene a los biólogos centrar su atención al nivel del vehículo. Para otros, les es mejor hacerlo al nivel del replicador. El gen y el organismo individual no son rivales por un mismo papel estelar en la obra darwiniana. Están contratados para papeles diferentes, complementarios y en muchos aspectos igualmente importantes: el replicador y el de vehículo.

La cualidad esencial que necesita una entidad para convertirse en un eficaz vehículo de genes, es la siguiente. Debe tener un canal de salida imparcial hacia el futuro para todos los genes que lleva dentro de sí.

La unidad fundamental, el primer impulsor de la vida, es el replicador. Un replicador es cualquier cosa del universo de la que se hacen copias. Los replicadores se generan, en primer lugar, por casualidad, por el empujón aleatorio de pequeñas partículas. Una vez existe el replicador, es capaz de generar una serie indefinidamente grande de copias de sí mismo. Sin embargo, ningún proceso de copia es perfecto y la población de replicadores acabará conteniendo algunas variedades que difieren entre sí. Algunas de dichas variedades habrán perdido la capacidad de autorreplicación. Otras seguirán haciéndolo, pero de forma menos eficiente. Otras más se encontrarán en posesión de nuevos trucos: se han vuelto mejores autorreplicadores que sus antecesores y contemporáneos. Son sus descendientes los que dominaran la población. Al pasar el tiempo, el mundo se llena de los replicadores más poderosos e ingeniosos.

En cierto punto de la evolución de la vida en nuestro planeta, esta conspiración de replicadores mutuamente compatibles comenzó a formalizarse en la creación de vehículos discretos: células y, mas tarde, cuerpos pluricelulares. Los vehículos que desarrollaron un ciclo de vida embotellado prosperaron y se volvieron más discretos y parecidos a vehículos.

El organismo individual fue el primero en llegar a la conciencia de los biólogos, mientras que los replicadores —conocidos ahora como genes— se consideraron una parte de la maquinaria utilizada por los organismos individuales. Requiere un deliberado esfuerzo mental volver a poner las cosas en orden en biología y recordar que los replicadores fueron los primeros, en importancia y en la historia.

Los replicadores ya no van salpicados libremente por el mar; están empaquetados en enormes colonias, los cuerpos individuales. Y las consecuencias fenotípicas, en lugar de distribuirse uniformemente por el mundo, se han congelado en muchos casos en esos mismos cuerpos. Pero el cuerpo individual, que nos es tan familiar en nuestro planeta, no tiene por qué existir. La única clase de entidad que debe existir para que surja la vida, en cualquier lugar del universo, es el replicador inmortal.” p. 324-325, 327, 338-339.

 

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el gen egoísta“Un desasosiego perturba el corazón de la teoría del gen egoísta. Es la tensión existente entre el gen y el cuerpo individual como agente fundamental de la vida. Tenemos, por un lado, la imagen seductora de los replicadores independientes de ADN, brincando como gamuzas, libres y sin trabas, a lo largo de generaciones, unidos temporalmente en máquinas de supervivencia desechables, espirales inmortales, deshaciéndose de una infinita sucesión de seres mortales al avanzar hacia sus eternidades separadas. Por otro lado miramos los propios cuerpos individuales y cada uno de ellos es, obviamente, una máquina coherente, integrada, inmensamente compleja, con una manifiesta unidad de propósito. Un cuerpo no aparece como el producto de una reunión laxa y temporal de agentes genéticos opuestos que apenas tienen tiempo de conocerse antes de embarcarse en el espermatozoide o el óvulo para la siguiente etapa de la gran diáspora genética. Tiene un cerebro provisto de una única mente que coordina una cooperativa de miembros y órganos sensoriales para conseguir un fin. El cuerpo se parece y se comporta como un impresionante agente por derecho propio.

¿Cómo resolveremos esta paradoja de los dos modos de mirar la vida? Mi modo de intentarlo se expresa en The extended Phenotype, el libro, que más que ninguna otra cosa lograda es mi vida profesional, es mi orgullo y mi joya.

La palabra técnica fenotipo se usa para designar la manifestación física de un gen, el efecto que, en comparación con sus alelos, tiene sobre el cuerpo vía desarrollo. El efecto fenotípico de un gen concreto puede ser, digamos, el color verde de los ojos.

¿Qué significa en la práctica hablar de un gen que tiene un efecto fenotípico extendido al mundo exterior al cuerpo donde reside? Vienen a la mente ejemplos de artefactos como los diques de castor, el nido de las aves y las càpsulas de los tricópteros.

los genes de un organismo tienen efectos fenotípicos extendidos sobre el cuerpo de otro organismo.

todos somos reliquias de antiguos parásitos fusionados.” p. 301-302, 306, 309, 313.

 

Si la principal diferencia entre un ratón y un humano es el tamaño de su córtex cerebral, ¿por qué no se puede inyectar genes humanos a un ratón y hacer que su córtex se amplifique? Sí se puede. Científicos del Instituto Max Planck, la gran organización alemana de investigación pública, han descubierto un gen clave para la evolución del córtex cerebral humano, la sede de la mente. El gen apareció después de nuestra separación evolutiva de los chimpancés, pero antes de que divergiéramos de los neandertales. Y su inyección artificial en un ratón causa la amplificación de su córtex. De momento, los ratones siguen sin resolver ecuaciones diferenciales.

Si el gran problema biológico pendiente de resolver es cómo funciona el cerebro humano, la mayor cuestión evolutiva es cómo evolucionó esa máquina prodigiosa. Es sabido que las diferencias genéticas que nos separan de un chimpancé son muy escasas, pero también deben ser muy importantes, porque sin ellas no habría lenguaje ni poesía, ni arte ni ciencia. Ni siquiera metafísica. De ahí los grandes esfuerzos investigadores que están en marcha para encontrar esos pocos genes tan raros pero tan trascendentales.

Las nuevas y poderosas herramientas de la genómica han permitido a Wieland Huttner, Marta Florio, Svante Pääbo y sus colegas de los institutos Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética, en Dresde, y de Antropología Evolutiva, en Leipzig, organizar una apabullante operación de caza y captura de los genes responsables del crecimiento explosivo del córtex cerebral durante la evolución humana. Presentan su estrategia y sus resultados en Science.

vía Hallado un gen clave en la evolución de la mente | Ciencia | EL PAÍS.

 18 FEB 2015 – 13:42 CET

Tras el genoma humano, llega el epigenoma humano. Lo que hace un gen no solo depende de su secuencia (gattacca…), sino de otras cosas que se pueden pegar sobre ella (de ahí epi, literalmente “encima de”), como los grupos más sencillos de la química orgánica (metilo, –CH3) y ciertas proteínas especializadas en empaquetar ADN (histonas). Estas modificaciones epigenéticas explican que, aunque todas las células de una persona tengan el mismo genoma, unas se conviertan en células de la piel, otras en neuronas, y así hasta los más de un centenar de tipos celulares especializados, o diferenciados, que constituyen el cuerpo.

Como las modificaciones epigenéticas dependen del entorno, también está cada vez más claro su papel esencial en todo tipo de respuestas al ambiente y enfermedades. Un macroproyecto revela hoy el mapa epigenómico humano, que localiza dónde están esas modificaciones (metilos, histonas) en todos los tipos celulares importantes del cuerpo humano, y también en 58 enfermedades (genéticamente) complejas. Como pasó con el proyecto Genoma Humano, la información se hará pública y gratuita para todo el mundo.

El macroestudio se presenta en varios artículos de NatureNature CommunicationsNature BiotechnologyNature MethodsNature NeuroscienceNature Immunology y Nature Protocols.Todo el material se puede consultar en una web habilitada para ello.

La información se hará pública y gratuita para todo el mundo

El principal coordinador del nuevo macroproyecto, Manolis Kellis, del Massachusetts Institute of Technology (MIT, junto a Boston), amplía una metáfora clásica para explicar el concepto: “El proyecto genoma humano nos dio el libro de la vida que codifica a un ser humano. Todas nuestras células tienen una copia del mismo libro, pero cada una lee distintos capítulos, dobla la esquina de distintas páginas y subraya distintos párrafos y palabras. El epigenoma humano es esta colección de marcas situadas en el genoma de cada tipo celular, en la forma de modificaciones químicas del propio ADN, y en su empaquetamiento a gran escala”.

Leer más en: Un macroproyecto revela el mapa de los ‘interruptores’ del genoma | Ciencia | EL PAÍS.

genes, pueblos y lenguasDiferencias entre poblaciones

Sabemos que, salvo algunas excepciones, los caracteres como la estatura, el color de la piel o el de los ojos son el resultado de tendencias hereditarias, pero poco precisas.

Usar la ley de los grandes números: estudiar muchos genes

El análisis genético más sencillo permite distinguir dos tipos, Rh+ y Rh-. La mayoría de las poblaciones son 100 por 100 positivas. La forma RH negativa es casi exclusivamente europea. La frecuencia más elevada de individuos Rh negativos (25 por 100 o más) se encuentra entre los vascos, lo que ha sugerido que el gen Rh- se originó en Europa, aumentó su frecuencia por alguna razón desconocida y se difundió hacia Asia y África. No ha recorrido mucho camino, porque la mayor parte del mundo ha permanecido Rh+.”

 

 

“Según los datos arqueológicos, la capacidad craneal de los humanos que vivieron hace doscientos cincuenta mil años era prácticamente la misma que la nuestra (entre mil trescientos y mil quinientos centímetros cúbicos),

Tal como explica la hipótesis de Ridley, el trueque y el intercambio recompensaban la innovación y la especialización, lo que a su vez favorecía más intercambios y trueques, inspirando así una mayor innovación y especialización. Es probable que los primeros pasos de la práctica de intercambio no se reconocieran como tales, pero las ventajas del trueque o del intercambio sí que eran reconocidos por algunas personas, ya que la práctica de difundió y se sofisticó. Esta realimentación positiva favoreció la creación de las prácticas sociales en el comercio, lo cual incrementó las probabilidades de prosperidad para la innovación y para los que participaban de este intercambio.

Del mismo modo que se inventó la escritura sin “un gen de la escritura”, también es muy probable que el intercambio y el comercio se encontraran casualmente y luego se fueran perfeccionando sin el apoyo de un “gen de trueque”. La capacidad para resolver problemas, implique lo que implique en circuitos cerebrales, permite el surgimiento de nuevas conductas sin contar con la ayuda de genes nuevos.

la evolución cultural puede ocurrir mucho más rápido que la evolución biológica, y las instituciones culturales pueden constituir un cambio en las condiciones ecológicas que a su ver pueden alterar las presiones de la selección. Las ventaja del intercambio y el trueque de bienes distintos entre sí (mis lanzas por tus redes) constituye un ejemplo de un cambio en la ecología social que altera las presiones de la selección ampliando el ámbito de los recursos disponibles.

El paso lento desde un tipo de subsistencia basada en la caza y la recolección a un sistema agrario que empezó hace unos diez mil años fue una transformación cultural que provocó numerosos cambios en las condiciones de la vida social. Los suministros regulares de leche y de carne de cabra, así como la cosecha de cereales y verduras, disminuyeron en cierta medida la incertidumbre de depender únicamente de las salidas para cazar. Uno de los cambios sociales más importantes fue la incorporación de miembros ajenos a la familia en grupos más amplios. La vida en esos grupos dio pie a nuevas oportunidades para mejorar el bienestar, y además ofreció nuevas formas de relaciones intergrupales y de competitividad entre grupos, a la par que planteaba distintos problemas sociales que debían resolverse.

Disponemos de pruebas de la existencia de cambios genéticos en los últimos diez mil años, pero por el momento estos cambios no atañen al circuito cerebral, la cognición o el temperamento social, sino a propiedades que en un principio se amoldan al cambio evolutivo sin desencadenar una sucesión perjudicial de cambios. Un ejemplo importante en este sentido es el cambio genético que permitió a los adultos humanos diferir leches de origen animal. Las crías de mamífero no podrían vivir de la leche si no fuera por la lactasa, una enzima necesaria para digerir la leche. En la Edad de Piedra, la lactasa de los humanos desaparecia con el destete (como ocurre en la mayorí de mamíferos), y con ella, la capacidad para digerir la leche. Pero hace unos diez mil años”—coincidiendo con la época en la que las cabras y las vacas fueron domesticadas— los humanos que tenían un gen que seguía produciendo lactasa en la edad adulta (lactasa-persistente) gozaban de una ventaja selectiva porque podía digerir la leche.”

“La oxitocina, un péptido muy antiguo (una cadena de aminoácidos), se encuentra en el centro de la complicada red de adaptaciones de los mamíferos pata el cuidado de los demás, anclando de este modo las muy variadas versiones de sociabilidad que hemos visto, en función de la evolución del linaje en cuestión (véase figura 2.1). La oxitocina se halla en todos los vertebrados, pero la evolución del cerebro mamífero adaptó la oxitocina a las nuevas tareas de cuidado de la descendencia y, con el paso del tiempo, también a la tarea de ampliar el círculo de sociabilidad.

podemos afirmar que los mamíferos están motivados para aprender prácticas sociales porque el sistema negativo de recompensas, que regula el dolor, el miedo y la ansiedad, responde a la exclusión y a la desaprobación, y el sistema positivo de recompensas responde a la aprobación y al afecto.

En definitiva, la idea es que el apego —refrendado por el dolor de separación y el placer de l compañía y gestionado por complejos circuitos neuronales y sustancias neuroquímicas— constituye la plataforma neurológica de la moralidad.