A nosa atracción polas patacas fritas, a pasta, o pan ou os doces vén dun xene, responsable da dixestión do amidón na saliva, que se duplicou cando aínda habitabamos en cavernas. Así o afirma un estudo que se publicou recentemente na revista Science.
Científicos da Universidade de Búfalo e do Laboratorio Jackson, ambos en Estados Unidos, desvelaron que a duplicación do xene da amilasa salival (AMY1) tivo un papel clave na adaptación humana a dietas ricas en carbohidratos.
O traballo mostra como as primeiras copias deste xene sentaron as bases da ampla variación xenética que aínda existe hoxe en día e que inflúe na eficacia coa que os humanos dixiren os alimentos ricos en amidón. O AMY1 non só pode contribuír a dar forma á adaptación humana aos alimentos ricos en féculas, senón que a súa duplicación puido producirse hai máis de 800.000 anos, moito antes da chegada da agricultura e mesmo antes de que os humanos e os neandertais diverxesen, destacan os autores.
“Cantos máis xenes se teñan de amilasa, máis deste encima se pode producir e máis amidón se poderá dixerir eficazmente”, explica Omer Gokcumen, coautor do traballo e investigador da Universidade de Búfalo.
Gokcumen comenta a SINC que o máis sorprendente do estudo foi “a gran variabilidade estrutural que observamos nesta rexión do xenoma, algo bastante raro en xenes que codifican proteínas”.
Duplicacións “dunha antigüidade fascinante”
Ademais, agrega, “foi fascinante descubrir a antigüidade das copias iniciais. Estas primeiras duplicacións fixeron que a rexión fose mutablemente inestable, o que segue impulsando a variación que vemos hoxe en día”.
Os investigadores analizaron o ADN de 68 humanos antigos, entre eles un espécime de 45.000 anos de antigüidade de Siberia, e acharon que os cazadores-recolectores preagrícolas xa contaban con entre catro e oito copias do xene AMY1, o que indica que a capacidade de dixerir amidón xa era un trazo importante antes da domesticación de plantas.
O uso de tecnoloxías avanzadas como a secuenciación de lectura longa permitiu aos investigadores mapear esta rexión do xenoma cun detalle sen precedentes. “Antes, as técnicas de lectura curta non podían diferenciar con precisión entre copias do xene debido á súa natureza repetitiva”, explica Gokcumen.
Os alimentos ricos en amidón son unha excelente fonte de calorías e, durante a maior parte da nosa historia evolutiva, conseguir suficientes alimentos foi unha loita constante.
“É probable que os nosos devanceiros ansiasen alimentos ricos en calorías, sobre todo en épocas de fame. Un alimento rico en calorías como a tortilla española sería un soño para os nosos antepasados na sabana”, chancea o investigador.
Un impulso codificado na nosa xenética
“Este forte impulso polos hidratos de carbono está codificado en parte na nosa xenética. A variación no xene AMY1 pode desempeñar unha función na forma en que saboreamos e metabolizamos os alimentos ricos en amidón, pero necesítase máis investigación para comprender plenamente o seu impacto”, subliña.
Respecto á conexión entre a variación xenética deste xene e o seu impacto na saúde metabólica actual, Gokcumen di que “aínda se debaten os mecanismos exactos polos que o AMY1 afecta a saúde humana”.
O que esta investigación deixa claro, recalca, “é que que AMY1 mantívose e incliso duplicado adaptativamente para conferir algunhas vantaxes biolóxicas na liñaxe humana por razóns evolutivas”.
Con todo, “aínda non está claro se o efecto principal é directamente metabólico (relacionado coa dixestión), sensorial (como percibimos os alimentos ricos en amidón) ou indirecto a través do microbioma, ou unha combinación destes”.
Ademais, sinala Gokcumen, “os efectos da variación de AMY1 dependen en gran medida da dieta. Por exemplo, “o número de copias deste xene pode ter un impacto mínimo en alguén que segue unha dieta cetoxénica —baixa en carbohidratos—. O noso estudo senta as bases para comprender mellor estas complexidades”.
Copias en neandertais e denisovanos
Os autores atoparon probas de replicacións do xene AMY1 tanto en neandertais como en denisovanos.
Segundo aclara Gokcumen, “se estas copias son idénticas por descendencia, isto suxeriría que as duplicacións iniciais se produciron antes de que os humanos e os neandertais diverxesen, potencialmente hai 800.000 anos”.
Con todo, prosegue, “tamén é posible que influíse a mestura entre as primeiras poboacións humanas e os primeiros homininos, ou que se producisen copias independentes en ambas liñaxes. Necesítanse máis investigacións para aclarar estas posibilidades. En calquera caso, o noso estudo demostra claramente que as copias iniciais son anteriores á agricultura”, reitera.
Referencia: Reconstruction of the human amylase locus reveals ancient duplications seeding modern- 2 day variation (Publicado en Science)
Deixa unha resposta