Extraen datos genéticos de un diente de rinoceronte de 1,7 millones de años

Científicos han logrado extrear información genética de un diente de rinoceronte de 1,7 millones de años, la más antigua registrada, que podría resolver misterios importantes de la evolución.

Los investigadores de la Universidad de Copenhague y del St John's College de la Universidad de Cambridge identificaron un conjunto casi completo de proteínas, un proteoma, en el esmalte dental del rinoceronte y la información genética descubierta es un millón de años más antigua que el ADN más antiguo secuenciado de un caballo de 700.000 años, según publican en la revista 'Nature'.

Estos hallazgos marcan un gran avance en el campo de los antiguos estudios biomoleculares y podrían resolver algunos de los mayores misterios de la biología animal y humana al permitir a los científicos reconstruir con precisión la evolución de tiempos más remotos que nunca.

El profesor Enrico Cappellini, especialista en Paleoproteomía del Globe Institute, Universidad de Copenhague, explica que "durante 20 años, el ADN antiguo se ha utilizado para abordar preguntas sobre la evolución de especies extintas, la adaptación y la migración humana, pero tiene limitaciones.

Ahora, por primera vez, hemos recuperado información genética antigua que nos permite reconstruir la evolución molecular más allá del límite de tiempo habitual de la preservación del ADN".

"Este nuevo análisis de proteínas antiguas del esmalte dental comenzará un nuevo capítulo emocionante en el estudio de la evolución molecular", añade.

Los datos de ADN que rastrean genéticamente la evolución humana solo cubren los últimos 400.000 años.

Pero los linajes que condujeron a los humanos modernos y al chimpancé, la especie viviente genéticamente más cercana a los humanos, se separaron hace unos seis o siete millones de años, lo que significa que los científicos actualmente no tienen información genética para más del 90 por ciento del camino evolutivo que condujo a los humanos modernos.

Los científicos tampoco saben cuáles son los vínculos genéticos entre nosotros y especies extintas como el 'Homo erectus', la especie humana más antigua conocida que ha tenido proporciones corporales modernas similares a las humanas, porque todo lo que se conoce actualmente se basa casi exclusivamente en información anatómica, no en información genética.

Los investigadores ahora han utilizado la secuenciación de proteínas antiguas, basada en una tecnología innovadora llamada espectrometría de masas, para recuperar información genética del diente de un 'Stephanorhinus' de 1,77 millones de años, un rinoceronte extinto que vivió en Eurasia durante el Pleistoceno.

Los investigadores tomaron muestras de esmalte dental del antiguo fósil que se descubrió en Dmanisi (Georgia), y usaron espectrometría de masas para secuenciar la proteína antigua y recuperaron información genética que antes no se podía obtener mediante pruebas de ADN. El esmalte dental es el material más duro presente en los mamíferos.

En este estudio, los investigadores descubrieron que el conjunto de proteínas que contiene dura más que el ADN y es más genéticamente informativo que el colágeno, la única otra proteína recuperada hasta ahora de fósiles de más de un millón de años.

El profesor Jesper V. Olsen, jefe del Grupo de Espectrometría de Masas para la Proteómica Cuantitativa en el Centro de Investigación de Proteínas de la Fundación Novo Nordisk, en Universidad de Copenhague, explica que "la secuenciación de proteínas basada en la espectrometría de masas nos permitirá para recuperar información genética confiable y rica de fósiles de mamíferos que tienen millones de años, en lugar de solo miles de años. Es la única tecnología capaz de proporcionar la robustez y precisión necesarias para secuenciar pequeñas cantidades de proteínas de esta edad".

Por su parte, el profesor Cappellini añade que "el esmalte dental es extremadamente abundante y es increíblemente duradero, por lo que una alta proporción de registros fósiles son dientes.

Hemos podido encontrar una manera de recuperar información genética que es más informativa y más antigua que cualquier otra fuente anterior, y es de una fuente que abunda en los registros fósiles, por lo que el potencial de la aplicación de este enfoque es extenso".

El autor principal del artículo, el profesor Eske Willerslev, que ocupa cargos en el St John's College, Universidad de Cambridge, y es director del Centro de Geogenética de la Fundación Lundbeck, Globe Institute, Facultad de Ciencias Médicas y de la Salud, de la Universidad de Copenhague, destaca que "esta investigación es un cambio de juego que abre muchas opciones para un mayor estudio evolutivo en términos de humanos y mamíferos".

A su juicio, "revolucionará los métodos de investigación de la evolución basados en marcadores moleculares y abrirá un nuevo campo completo de antiguos estudios biomoleculares".

Esta reorganización del linaje evolutivo de una sola especie puede parecer un pequeño ajuste, pero identificar cambios en numerosos mamíferos y humanos extintos podría conducir a cambios masivos en nuestra comprensión de la forma en que el mundo ha evolucionado.

El equipo de científicos ya está implementando los hallazgos en su investigación actual. El descubrimiento podría permitir a los científicos de todo el mundo recopilar datos genéticos de fósiles antiguos y construir una imagen más grande y precisa de la evolución de cientos de especies, incluida la humana.