Identifican la variante genética que contribuyó a la evolución dietética y fisiológica de los humanos modernos
Dos de los rasgos que distinguen a los humanos modernos de los primates no humanos son la estatura más alta y una tasa metabólica basal más alta. En un artículo publicado en la revista Cell Genomics, investigadores identificaron una variante genética que contribuyó a la coevolución de estos rasgos. Esta mutación parece ayudar a las personas a crecer más altas, especialmente cuando consumen mucha carne.
“El cambio en la dieta, pasando de una dieta principalmente vegetal a un mayor consumo de carne, marca un hito importante en la evolución humana”, afirman los coautores Jin Li y He Huang, de la Universidad de Fudan. “Estudios previos han sugerido que este cambio influyó en muchos rasgos y fenotipos en los humanos anatómicamente modernos. Por lo tanto, no es sorprendente que la estatura también se haya visto afectada”.
Los investigadores utilizaron el Biobanco del Reino Unido, una fuente de muestras biológicas y datos genómicos de 500.000 personas, para identificar correlaciones genéticas entre la altura y la tasa metabólica basal y encontraron más de 6.000 posibles variantes causales. Tras delimitar los probables efectos funcionales de estas variantes, incluyendo su efecto sobre las secuencias proteicas y la expresión génica, una variante reguladora específica de ACSF3 resultó ser particularmente prometedora. Experimentos posteriores revelaron que la variante, denominada rs34590044-A, eleva la expresión de ACSF3 en el hígado de los humanos modernos en comparación con otros simios.
“En los humanos anatómicamente modernos, la tasa metabólica basal y la estatura presentan una notable divergencia evolutiva en comparación con los simios no humanos”, afirma el autor Shaohua Fan. “Aunque ambos rasgos, en particular la estatura, se han investigado exhaustivamente, los mecanismos evolutivos que impulsan estos cambios siguen siendo relativamente poco explorados. Por eso decidimos centrarnos en estos dos rasgos conjuntamente”.
Para validar aún más estos hallazgos y determinar su relación con los rasgos humanos modernos, el equipo realizó análisis funcionales detallados de la variante y sus efectos en la expresión de ACSF3 utilizando modelos celulares y murinos. Aunque el mecanismo por el cual ACSF3 actúa en el organismo no se comprende completamente, parece estar localizado en las mitocondrias, lo que, según los autores, explica sus efectos sobre el metabolismo. El aumento de la expresión de ACSF3 también parece promover la formación ósea, lo que podría contribuir al aumento de estatura.
El papel clave de ACSF3
En un modelo de ratón alimentado con los aminoácidos esenciales característicos de las dietas basadas en carne, los investigadores también notaron que cuando se sobreexpresaba ACSF3, la dieta “de carne” conducía a una mayor longitud corporal y a una tasa metabólica basal más alta.
El equipo señala que el estudio en curso de las poblaciones globales utilizando una combinación de enfoques (incluida la multiómica, las tecnologías experimentales, los algoritmos computacionales y diversas colecciones de ADN antiguo) es importante para mejorar nuestra comprensión de los procesos evolutivos complejos.
“Esta investigación revela la intrincada interacción entre los factores genéticos, ambientales y demográficos que han contribuido al surgimiento y la evolución de los humanos anatómicamente modernos”, afirma Fan. “También tiene importantes implicaciones para comprender la susceptibilidad y la resistencia en trastornos metabólicos contemporáneos como la diabetes tipo 2, la obesidad y el síndrome metabólico”.
Los investigadores prevén que muchos más rasgos podrían haber coevolucionado mediante mecanismos similares. Planean continuar investigando la base genética de la homeostasis metabólica en la evolución humana, con el objetivo de determinar cómo los ancestros humanos se adaptaron a dietas diversas a lo largo de la historia evolutiva.
