FOXP2 y el lenguaje articulado

Hoy les quiero platicar de algo deslumbrante: les voy a contar del increíble gen que nos permite a los humanos el maravilloso don del lenguaje articulado: FOXP2… Neh, estoy exagerando. Por supuesto que suena muy padre y hasta cierto punto ayuda a nuestro ego decir que hemos encontrado EL GEN que nos hace humanos y todo eso… Pero la verdad es que la biología evolutiva es más complicada, y es imposible ponernos a hablar de un gen o un cambio que hizo que milagrosamente diéramos el gran paso para obtener el lenguaje articulado. Pero eso sí, nadie pone en duda la gran importancia de los cambios que tuvo FOXP2 en la historia evolutiva del humano y su papel crucial en el desarrollo del lenguaje articulado, pero se necesitan más cambios y no solo en un gen para lograrlo (de nuevo nuestro ego: se necesita más que un par de cambios en un gen para hacer un humano).

Bueno, lo importante de FOXP2 es que codifica para una proteína de 714 residuos de aminoácidos con el mismo nombre, y esta proteína, durante el desarrollo del organismo, actúa como factor de transcripción, es decir, interacciona con el DNA para regular la expresión de aproximadamente otros 2000 genes. La proteína FOXP2 está involucrada en el desarrollo del lenguaje articulado en los seres humanos; una prueba de ello es que hay una enfermedad genética muy rara en que se altera un solo aminoácido de la secuencia: si solamente uno de los cromosomas que tiene el gen para FOXP2 tiene el cambio, los individuos no desarrollaron las estructuras anatómicas ni neuronales necesarias para el lenguaje articulado durante el desarrollo antes del nacimiento y tienen serios problemas para hablar; pero si los dos cromosomas que tienen FOXP2 están alterados, los individuos mueren antes de nacer. Otra evidencia es que estudios en el pinzón cebra demuestran que el sitio de expresión de esta proteína en el cerebro es el mismo que en los humanos controla el lenguaje articulado.

La secuencia de nucleótidos de FOXP2, es decir, el DNA ha tenido algunos cambios a lo largo del tiempo y por lo tanto hay relativamente muchas diferencias entre la secuencia de especies diferentes; por ejemplo, entre un chimpancé y un gorila que son parientes cercanos, hay 6 cambios de nucleótidos, es decir, 6 mutaciones. Sin embargo, la secuencia de residuos de aminoácidos, es decir, de la proteína, es increíblemente conservada: por ejemplo, entre chimpancé y ratón, que no son tan evolutivamente cercanos, hay solamente un cambio en toda la secuencia de 714 aminoácidos. Esto se debe a que aunque cambies los nucleótidos, no necesariamente cambias los aminoácidos que codifican; si recuerdan, una serie de tres nucleótidos codifica a uno y sólo uno de los aminoácido, pero un aminoácido puede ser codificado por varias secuencias diferentes, por lo que puedes tener cambios en la secuencia de nucleótidos que no alteren la secuencia de aminoácidos (por ejemplo, GUA, GUG, GUU y GUC codifican para valina, por lo que si tenemos en medio de una secuencia el triplete GUA y lo cambiamos a GUG, habrá cambiado la secuencia de nucleótidos, pero en la proteína el aminoácido codificado en ese segmento seguirá siendo valina).

No siempre el cambio de la secuencia de nucleótidos conlleva al cambio de las proteínas. FOXP2 como gen cambia, pero como proteína es muy conservada: Entre chimpancé y gorila hay 6 cambios de nucleótidos, y ninguno de aminoácidos. Por otro lado hay más de 100 cambios en la secuencia de nucleótidos entre un ratón y el chimpancé, pero sólo uno en la secuencia de aminoácidos.

Cuando una proteína es altamente conservada en la evolución quiere decir que hay una fuerte presión de selección, es decir, no significa que no haya cambios, sino que si un individuo muta y tiene un cambio en la proteína es muy probable que dicho cambio sea desfavorable y el individuo muera, sobreviviendo sólo aquellos que no tienen cambios. Sin embargo, esporádicamente pueden surgir cambios que sean favorables y que permitan la diferenciación de especies, como veremos más adelante.

Si le echamos un vistazo a la secuencia de FOXP2 de varias especies como humano, chimpancé, gorila, orangután, macaco rhesus y ratón, veremos que tiene regiones muy conservadas como largos “tracks” de glutamina (Q) y casi no hay cambios… Pero que en el humano hay dos aminoácidos que son diferentes respecto a los demás organismos: Una asparagina (N) en lugar de Treonina (T), y una Serina (S) en lugar de asparagina.

Comparación de las secuencias de la proteína FOXP2 de humano, chimpancé, gorila, orangután, mono rhesus y ratón. Las diferencias están marcadas en recuadros, se puede observar que el humano tiene dos aminoácidos que son diferentes al resto de los organismos. Svante Pääbo et al (2002).

Árbol filogenético que muestra las mutaciones en FOXP2. Cada barra negra indica un cambio en la secuencia de nucleótidos, mientras las barras grises son cambios en la secuencia de aminoácidos. Svante Pääbo et al (2002).

No queda muy clara cuál es la función de estos aminoácidos que los humanos tenemos y los demás animales no, pero lo que sí sabemos es que estos cambios los obtuvimos hace ya 200,000 años y que fueron muy importantes para desarrollar el lenguaje articulado. ¿Significa esto que si agarramos un ratón y le cambiamos estos dos aminoácidos va a poder hablar? La respuesta es no. El Dr. Svante Pääbo, uno de los más destacados evolucionistas moleculares, realizó el experimento, reportando que el cambio en los ratones no lleva a ninguna diferencia notoria en el comportamiento. Citando el Dr. Víctor Valdés, “Eso no significa, que hace 200 mil años estaban ahí los humanos, si eran humanos, sucedieron las mutaciones y dijeron ‘¡Hola, qué tal! ¿Cómo estás?’. La evolución no funciona así… Porque siendo FOXP2 un gen que regula otros 2 000 genes, van a ser esos otros genes los que van a desarrollar  las estructuras anatómicas y neuronales para el lenguaje articulado.” Es decir, para desarrollar el lenguaje articulado no sólo se necesita cambiar a FOXP2, sino también a muchos otros de los 2000 genes cuya expresión es regulada por FOXP2, y es por esto por lo que no podemos hablar de EL GEN del lenguaje articulado.

Por último, les voy a contar un dato curioso más: El último ancestro común del ser humano con el hombre de Neanderthal vivió hace 600,000 años, lo cual significa que las dos líneas evolutivas se separaron antes de que el humano tuviera las dos mutaciones de FOXP2. Aún no hay un acuerdo respecto a si el hombre de Neanderthal podía hablar o no, pero si es que podía hacerlo, es casi un hecho que debía tener los dos cambios que tiene el humano en FOXP2, lo cual se podría haber logrado con una convergencia evolutiva, es decir, que los dos mismos cambios se hayan dado para humanos y para neandertales de forma independiente. El Dr. Svante Pääbo hizo un análisis a la secuencia de FOXP2 de neandertales y efectivamente encontró esos cambios… Pero nada es seguro, pues con el DNA antiguo hay que ser cautelosos, pues es muy probable que se contamine con DNA de otros organismos, incluso del mismo humano investigador. En alguna ocasión ya se intentó usar DNA antiguo para hacer filogenias de los dinosaurios, pero el resultado arrojado fue que… ¡los tiranosaurios eran parientes más cercanos al humano que los mismos chimpancés! Suena sospechosamente a que se les contaminaron las muestras con DNA de los mismos científicos, ¿no creen?

Fuentes:

1. Svante Pääbo et al (2002). Molecular evolution of FOXP2, a gene involved in speech and language.

2. http://antropologiafisicaparaque.wordpress.com

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Un comentario el “FOXP2 y el lenguaje articulado

  1. Jajajajaja… el parentesco entre tiranosaurios y los humanos puede ser verdad… conozco gente en la universidad que son fósiles vivientes… jajajajajajaja

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