Paleontología

Científicos españoles descubren los primeros cromosomas fósiles de mamut en un ejemplar de 52.000 años

Estamos ante los primeros cromosomas completos de un mamut lanudo, una especie extinta hace más de 4.000 años

Valerii Plotnikov y Dan Fisher examinan la piel de mamut después de haber sido excavada del permafrost.
Valerii Plotnikov y Dan Fisher examinan la piel de mamut después de haber sido excavada del permafrost.Love Dalén, Universidad de EstocolmoEurekalert

Podríamos empezar este diciendo que estamos más cerca de revivir a los mamuts lanudos y, probablemente, haya periódicos que lo encabecen así. Sin embargo, el estudio que acaba de publicar la revista Cell es muchísimo nos habla de lo que ya se ha descubierto, no de cuentos de la lechera de millonarios y aficionados a Parque Jurásico. Y es que, si bien ya teníamos fragmentos de ADN de mamut lanudo, lo que no teníamos eran sus cromosomas, las formas tridimensionales que adquieren esas largas cadenas de ADN cuando se empaquetan para ocupar menos espacio.

El mérito es de un equipo internacional que cuenta con investigadores de Estados Unidos, Dinamarca y nuestro propio país, concretamente del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG) y el Centro de Regulación Genómica, ambos en Barcelona. Y es que el hito es incluso mayor, pues se trata de los primeros cromosomas encontrados en una especie extinta tiempo atrás. Una coletilla necesaria, porque, aunque en muchos medios lo presentan como los primeros cromosomas encontrados en una especie extinta, no es del todo.

Un pequeño detalle

Algunas especies se han extinguido hace muy poco y contamos con tejidos suyos conservados en formol. El tigre marsupial, o tilacino, es uno de los ejemplos más vistosos. En cualquier caso, si hablamos de especies extintas antes de que tuviéramos la tecnología para conservarlas, sí, estamos ante los primeros cromosomas descubiertos. Es difícil formular una frase que acote el hito a las especies extintas que no hemos conservado, tal vez por eso la mayoría de los medios han pasado por alto el detalle. No obstante, nada de esto eclipsa el gran logro alcanzado por estos investigadores.

Un pequeño detalle comparado con el enorme avance que supone este descubrimiento para la paleogenética. El Dr. Juan Antonio Rodríguez, coautor principal del estudio e investigador del Centro Nacional de Análisis Genómico de Barcelona explica que encontraron, en concreto, “[…] 28 pares de cromosomas, lo que tiene mucho sentido, porque eso es lo que tienen los elefantes modernos, y son los parientes vivos más cercanos del mamut lanudo. […] Fue extremadamente emocionante […]. Usualmente, no es posible divertirse tanto simplemente contando del uno al veintiocho”.

¿Y por qué tanta importancia?

Cada cierto tiempo, la prensa se hace eco de una empresa privada que promete traer de vuelta a los mamuts gracias al ADN que se ha conservado en sus cuerpos, congelados bajo el hielo de Siberia. Es posible que hayas leído esas noticias y, si lo has hecho, te preguntarás por qué es tan importante este descubrimiento. Pues lo cierto es que, aunque ya teníamos ADN de mamut, eran fragmentos cortos y, por decirlo así, descontextualizados, como si fueran las piezas de un puzle donde la mayoría se han extraviado. No sabemos dónde iban, qué relación guardaban con el resto del ADN.

Es cierto que se ha podido activar parte de este ADN prehistórico introduciéndolo en células de la piel de elefantes, pero su incompletitud seguía siendo un factor limitante importante para comprender la genética de los mamuts lanudos. Lo que este equipo ha conseguido son los cromosomas completos. “Hemos hallado una muestra en la cual la disposición tridimensional de estos fragmentos de ADN se congeló allí quedándose intacta durante decenas de milenios”, en concreto, 52.000 años, apunta la coautora Dra. Marcela Sandoval-Velasco, del Center for Evolutionary Hologenomics de la Universidad de Copenhague.

La clave de su pelazo

Y hay más, porque al haber encontrado los 28 cromosomas completos, los expertos han podido analizar qué partes se estaban expresando especialmente. Porque, aunque todas las células de nuestro cuerpo tienen el mismo ADN, no todas expresan la totalidad de “información” que contiene su material genético, por eso unas se convierten en células del cerebro, otras del corazón, etc. En este caso, el material genético estaba tan preservado que los expertos han podido ver un fenómeno conocido como compartimentalización cromosómica, por el que el ADN activo y el inactivo se separan dentro del núcleo de la célula, quedando contiguos, pero distinguibles.

Gracias a esto, los investigadores han podido comprobar que la mayoría de los genes que estaban activos en la piel de su mamut, coinciden con los que suelen estar activos en la piel de los elefantes modernos. Es más, la principal excepción tenía todo el sentido del mundo: “resulta que hay genes clave que regulan el desarrollo del folículo piloso cuyo patrón de actividad es totalmente diferente al de los elefantes”, aclaró el coautor Dr. Thomas Gilbert, director del Center for Hologenomics. O, dicho de otro modo: la expresión en el mamut de ese gen, inactivo en los elefantes, explica que unos tuvieran pelo y, los otros, sean prácticamente calvos.

Y hay más, porque, en palabras del coautor Marc A. Martí-Renom, líder del grupo de Genómica Estructural en el Centro Nacional de Análisis Genómico, así como en el Centro de Regulación Genómica: “La supervivencia de los bucles en estos cromosomas antiguos es quizás la parte más impresionante […] solo miden 50 nanómetros, son importantes porque acercan las secuencias de ADN activadoras a sus objetivos genéticos. Por lo tanto, estos fósiles no solo nos muestran qué genes estaban activos, sino también por qué”.

Cómo sobrevivir 52.000 años

Tan interesante como los propios cromosomas es que se hayan conservado. Normalmente, la vida media del ADN es de 521 años. Esto significa que, pasado ese tiempo, la mitad de su “información” se ha perdido. ¿Cómo es posible que esta haya sobrevivido tan bien tanto tiempo? Lo cierto es que tenemos ADN mucho más antiguo, de 2 millones de años, pero aquí, a pesar del tiempo y de las inclemencias soportadas por nuestro mamut, no solo se ha conservado buena parte de la “información”, sino su estructura. Podríamos compararlo con un sistema de carpetas lleno de documentos. Sería una suerte que, pasados 52.000 años, tras riadas, tormentas y terremotos, pudiéramos encontrar la mayoría de los papeles legibles, pero todavía más sorprendente sería encontrarlos dentro de sus correspondientes carpetas, perfectamente ordenadas.

La clave parece ser el proceso de congelación y desecación que han sufrido sus tejidos durante todos estos milenios, algo similar a lo que experimenta la cecina, lo que conocemos como “transición vítrea”, haciendo más frágil el tejido, pero permitiendo que se conserve mejor la estructura de sus cromosomas. De hecho, los experimentos lo han puesto a prueba maltratando cecina de vaca.

“Le disparamos con una escopeta. Pasamos sobre ella con un coche. Hicimos que un ex lanzador de los Houston Astros le lanzara una bola rápida. En cada ocasión, la carne seca se rompía en pequeños fragmentos, haciéndose añicos como un cristal. Pero a nanoescala, los cromosomas estaban intactos, sin cambios” cuenta la Dra. Cynthia Pérez Estrada, coautora principal del estudio e investigadora en The Center for Genome Architecture y en el Rice University’s Center for Theoretical Biological Physics.

Así que, sin ninguna duda, este descubrimiento es un gran paso adelante en la paleogenética, y una gran oportunidad para aprender sobre los extintos mamuts lanudos y, en general, sobre la historia de la vida en la Tierra, donde nosotros, somos solo una pequeña mota en el camino.

QUE NO TE LA CUELEN:

  • No hace falta que nos propongamos revivir a un mamut lanudo para que nos interese conocer en detalle su ADN. La desextinción es una cuestión con complejos problemas éticos que no debemos frivolizar, pero conocer mejor el genoma de otras especies puede abrirnos puertas que ni siquiera sabíamos que estaban cerradas. Nos ayuda a hacernos las preguntas adecuadas y, con suerte, de vez en cuando, a responder alguna de ellas. Un estudio como este mejora nuestra comprensión de la genética en general y de la preservación de tejidos vivos.

REFERENCIAS (MLA):

  • Olga Dudchenko, et al., "Three-dimensional genome architecture persists in a 52,000-year-old woolly mammoth skin sample" https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.06.002.