Tag Archives: gens

Què ens fa humans? – I. Per començar…

…us recomano la lectura d’aquest article de Público, publicat a principis de 2009, titulat justament ¿Qué nos hace humanos?

I doncs, fet? Fantàstic! Més avall el comentarem, però abans plantegem una mica el perquè d’aquesta sèrie de posts que comença avui.

Què ens fa humans? És un dels grans interrogants que la Ciència intenta respondre. I pel que es veu, alguns lectors d’iCIENTIFICats també volen trobar-hi resposta, tal com demostra aquest comentari de l’Anna. El seu gran problema, i la seva gran virtut, és que és una pregunta molt i molt complexa.

En primer lloc, perquè ens podem plantejar la qüestió a diversos nivells. És clar que podem intentar aclarir quines són les característiques físiques que ens permeten distingir-nos com a humans, però  també quines són les bases genètiques d’aquestes característiques. Ens podem preguntar quines parts del nostre organisme són únicament humanes, però també és lògic que ens interroguem sobre l’origen de la nostra pròpia consciència. És més, fins i tot podem preguntar-nos com aquestes capacitats físiques úniques han donat lloc a un element tan especial com és aquesta consciència, i com unes i altra interaccionen per fer-nos com som.

I en segon lloc, perquè alguns dels sovint considerats trets exclusivament humans potser no ho eren tant en realitat. Amb el pas dels anys, el coneixement que hem adquirit sobre nosaltres mateixos—i sobre el món que ens envolta—ha situat l’espècie humana cada vegada més a prop de la resta d’éssers vius, i més lluny de la posició de superioritat on la situaven la majoria de mitologies tradicionals. El procés que va iniciar-se amb Galileu i Kepler desplaçant la Terra del centre de l’Univers ha avançat una mica més els darrers anys: la seqüenciació del genoma humà el 2000 va demostrar que els éssers humans tenim si fa no fa el mateix nombre de gens que qualsevol altra espècie de mamífers, al voltant de 25.000 o 30.000 (font: Wikipedia, Nature). Aquest nombre es troba força lluny dels 50.000 o 100.000 que alguns especialistes havien predit, i que ens haurien situat en una posició privilegiada com a espècie. Estudis més recents també han demostrat que les nostres proteïnes són pràcticament idèntiques a les dels nostres parents evolutius més propers, els ximpanzés.

Portada del número de Science on va aparèixer el primer esborrany del genoma humà

Aquest darrer aspecte era precisament el punt de partida de l’article de Público. Va ser el primer que vaig llegir en començar a pensar en aquesta sèrie de posts que aniré publicant, i realment és el millor inici possible. Com heu pogut veure, és un bon resum de les respostes que s’han donat fins ara a la pregunta, i com sembla que s’han anat descartant moltes d’aquestes possibles solucions.

L’article mostra que aspectes que semblaven purament humans, com el llenguatge, la fabricació d’eines, o fins i tot la transmissió d’una cultura entre generacions, apareixen també—tot i que sovint només dins del laboratori—entre els ximpanzés. A banda d’això, tot i que el nostre cervell és unes quatre vegades més gran que el d’un ximpanzé, només tenim un 125% més de neurones, el que fa més difícil interpretar les diferències de mida. La resposta es podria trobar en els astròcits, cèl·lules del sistema nerviós que fins ara es creia que servien només com a “suport vital” de les neurones (tot aportant-los nutrients), però encara no s’ha confirmat.

Com ja hem dit abans, aquestes diferències orgàniques i perfectament visibles han de tenir una base a una escala més reduïda, a nivell dels gens. Hem vist ja que la resposta no és una qüestió de quantitat, ja que el nombre de gens als humans és molt similar al d’altres mamífers, i gairebé no difereix del de la resta de simis. Cal pensar, doncs, que és un assumpte de qualitat; però sembla que tampoc així arribem a una resposta satisfactòria: les comparacions gen a gen  revelen una diferència màxima entre els genomes del 5%, mentre que les proteïnes són virtualment idèntiques.

La clau per resoldre l’enigma es pot trobar en un punt intermig. Tal i com apunten els investigadors citats a l’article, la comparació dels genomes en conjunt (no gen a gen) ha demostrat que hi ha un fragment d’ADN, amb una única còpia en humans, que és molt més abundant als ximpanzés i als goril·les. Aquests “gens que es copien i salten“, com els anomenen en l’article, són en realitat transposons o elements mòbils d’ADN (en teniu informació a la Wiki, i una explicació més completa a l’obra de referència Molecular Biology of the Cell, d’Alberts i col·laboradors). Es tracta de seqüències d’ADN, que poden o no contenir gens “que funcionin”, amb la capacitat de replicar-se (copiar-se) i inserir-se (saltar) en altres llocs del genoma. Això a vegades pot provocar mutacions, desplaçaments de la pauta de lectura que s’utilitza per a fabricar proteïnes, etc. amb efectes clarament negatius. També és possible, però, que no tinguin cap efecte en absolut o que—com en aquest cas—puguin modificar lleugerament els nivells de proteïna que es produeixen a partir de gens situats al costat. D’acord amb la hipòtesi que es planteja, la diferència en la “qualitat” (canvis a la seqüència d’ADN) podria causar petites alteracions en la “quantitat” de proteïna, suficients per donar lloc a la “humanitat”.

Aquest transposó només presenta una còpia en humans. Podria ser a l'arrel de la "humanitat". La imatge il·lustra l'article de Público

Tot i que caldran més estudis i més recerca, ja tenim un bon punt de partida per intentar entendre què ens defineix. De fet, avui, no pretenia res més. Durant els propers mesos, sense un periodicitat fixada, a iCIENTIFICats anirem comentant aspectes com la consciència d’un mateix, la cultura, el llenguatge… per veure si ens diuen una mica més qui som. És probable que, quan ens hi posem, parlem de biologia i de química, però també de llengua o filosofia. Bé, tot això és Ciència.

Espero, desitjo, que sigui un tema que us atregui, que us piqui la curiositat, que us porti a plantejar-vos la pregunta i donar-hi les vostres pròpies respostes. Benvinguts a la gran PREGUNTA!

6 comentaris

Filed under Antropologia, Biologia, Història de la Ciència, Recerca, Visions

El codi de barres de la vida

La setmana passada va tenir lloc a Mèxic D.F. una reunió per tal de posar en marxa un nou sistema de classificació de les espècies d’eucariotes (podeu veure la notícia a El País). Així, el que es pretén és crear una nova manera de classificar tots els éssers vius formats per cèl·lules amb nucli (d’aquí eucariotes, amb nucli autèntic) o tot allò que no són bacteris (procariotes, abans del nucli).

Diversitat

La vida és enormement diversa

Aquest projecte va ser concebut l’any 2003, i està abanderat des de Canadà. Allà va nèixer la iniciativa de l’International Barcode of Life (iBOL: en trobareu el lloc web aquí, i una fitxa descriptiva del projecte en aquest enllaç), que promou la difusió internacional d’una idea senzilla però molt costosa per a la creació del nou sistema: l’ús d’una regió concreta i estàndard del genoma d’un individu per a classificar-lo en una o altra espècie. Aquesta regió d’un gen en concret (en el cas dels animals; per a les plantes serien dos) ha de ser una seqüència amb una variabilitat prou baixa entre els individus d’una espècie com per classificar-los a tots en ella, però prou alta com per diferenciar clarament una espècie d’una altra. L’espècie quedaria així definida a partir de la seqüència consens d’aquella regió en concret. En altres paraules: l’objectiu és definir el “codi de barres” específic de l’espècie (permeteu-me la redundància), per tal que “llegint” (seqüenciant) aquesta zona concreta del genoma d’un nou animal, o planta, o fong, que es tingui a les mans, pugui quedar -hi automàticament classificat.

El projecte, per tant, s’està organitzant al voltant d’una Iniciativa de Consorci Internacional (ICI) amb lideratge del Canadà. Així esibol_logo podran unificar els esforços de països de tot el món per tal d’assolir els objectius plantejats d’identificar 500.000 espècies—utilitzant uns 10 individus de cadascuna per definir el seu codi de barres, un total de 5 milions—en un termini de cinc anys que començarà el juliol de 2010. Tal i com es destaca a la notícia original, es vol aprofitar que l’any vinent ha estat declarat per l’ONU com l’Any Internacional de la Biodiversitat (aquí en teniu el web oficial: Countdown 2010) per tal d’impulsar definitivament el projecte.

La necessitat de col·laboració de diversos països queda clara amb un càlcul: per tal d’arribar als objectius marcats, seran necessaris uns 150 milions de dòlars canadencs durant els cinc anys, una inversió difícilment assolible per part d’un únic país. Els països desenvolupats serien els encarregats de desenvolupar la tecnologia necessària, mentre que països més pobres—i més rics en diversitat—aportarien els espècimens necessaris. Així, segons el finançament aportat i el paper desenvolupat, els estats participen el projecte a tres nivells:

  • els Nodes Centrals (Estats Units, Canadà, la Xina i la UE), amb una aportació superior als 25 milions, encarregats de la coordinació i el manteniment dels sistemes informàtics, a més d’aportar la pròpia biodiversitat
  • els Nodes Regionals, amb una inversió de més de 5 milions, que incentivaran la recollida d’espècimens i la seva seqüenciació a la seva zona d’influència; destaca sobretot el paper de Noruega a la regió de l’Àrtic i de Nova Zelanda a l’Antàrtic
  • els Nodes Nacionals, amb una despesa que superi el milió, que incrementaran els esforços per a la classificació de la seva diversitat
participants-map

Els països participants a iBOL, segons la seva implicació en el projecte: en verd, els Nodes centrals; en blau, els Nodes Regionals; i en vermell, els Nodes nacionals

La utilització d’una classificació basada en el DNA és una vella aspiració dels taxonomistes, els biòlegs especialitzats en la matèria. Fins ara, per a la definició d’una espècie s’han utilitzat fonamentalment dos sistemes:

  1. La interfecundabilitat, és a dir, una espècie és el conjunt d’individus que es poden creuar entre ells i donar lloc a una descendència fèrtil. Així, cavalls i ases són espècies diferents perquè, tot i poder-se reproduir, les mules resultants del procés són estèrils.
  2. La semblança en la seva morfologia, el criteri més tradicional i aplicat actualment a les espècies fòssils, de les quals evidentment no es pot comprovar la capacitat de reproduir-se (però sí que se’n pot extreure, en alguns casos, DNA)

Si voleu ampliar la informació sobre la “discussió filosòfica” que envolta la definició d’una espècie, la trobareu a la Wiki.

Els beneficis potencials d’un projecte com aquest són enormes, i abarquen aspectes tan diversos com l’ecologia (la protecció d’espècies és més senzilla quan es sap “què” cal protegir; es poden conèixer millor els ecosistemes i les interaccions entre espècies que els formen), l’economia (facilitarà el control de plagues i espècies invasores, situació que es pot incrementar amb el canvi climàtic) o la medicina (plantes i fongs són encara una font fonamental de possibles nous fàrmacs, i tenir-los ben classificats en permetria un ús més eficient). Visitant el web del projecte trobareu informació sobre aquestes aplicacions i molt més.

2 comentaris

Filed under Biologia, Curiositats, Notícies