Regiones aceleradas humanas

Las regiones aceleradas humanas ( HAR ), descritas por primera vez en agosto de 2006, ^[1]^[2] son un conjunto de 49 segmentos del genoma humano que se conservan a lo largo de la evolución de los vertebrados pero que son sorprendentemente diferentes en los humanos . Se denominan de acuerdo con su grado de diferencia entre humanos y chimpancés (HAR1 muestra el mayor grado de diferencias entre humanos y chimpancés). Encontradas al escanear bases de datos genómicas de múltiples especies, algunas de estas áreas altamente mutadas pueden contribuir a rasgos específicos de los humanos. Otras pueden representar la pérdida de mutaciones funcionales, posiblemente debido a la acción de la conversión genética sesgada ^[2]^[3] en lugar de la evolución adaptativa . ^[4]^[5]^[6]

Varios de los HAR incluyen genes que se sabe que producen proteínas importantes para el desarrollo neurológico. HAR1 es un fragmento de 106 pares de bases que se encuentra en el brazo largo del cromosoma 20 y se superpone con parte de los genes de ARN HAR1F y HAR1R. HAR1F está activo en el cerebro humano en desarrollo. La secuencia HAR1 se encuentra (y se conserva) en pollos y chimpancés, pero no está presente en los peces o ranas que se han estudiado. Hay 18 mutaciones de pares de bases diferentes entre humanos y chimpancés, mucho más de lo esperado por su historia de conservación. ^[1]

HAR2 incluye HACNS1, un potenciador genético "que puede haber contribuido a la evolución del pulgar humano , que es oponible de forma única, y posiblemente también a modificaciones en el tobillo o el pie que permiten a los humanos caminar sobre dos piernas". La evidencia hasta la fecha muestra que de las 110.000 secuencias potenciadoras de genes identificadas en el genoma humano , HACNS1 ha sufrido el mayor cambio durante la evolución de los humanos tras la división con los ancestros de los chimpancés . ^[7] Las sustituciones en HAR2 pueden haber dado lugar a la pérdida de sitios de unión para un represor, posiblemente debido a una conversión genética sesgada. ^[8]^[9]

Genes HAR

HAR01: HAR1F y HAR1R
HAR02: CENTG2 incluye el módulo HACNS1
HAR03: MAD1L1
HAR04: ?
HAR05: WNK1
HAR06: WWOX
HAR07: ?
HAR08: POU6F2
HAR09: PTPRT
HAR10: Golpe fatal
HAR11: DMD
HAR12: ?
HAR20: PPARGC1A
HAR21: NPAS3 - asociación con trastornos psiquiátricos ^{[ cita requerida ]}
HAR23:MGC27016
HAR24: APAGAR 2
HAR28: ADGRL4 ( latrofilina )
HAR31: AUTS2
HAR33: TBC1D22A
HAR38: ITPR1
HAR40: ZBTB16
HAR43: AGBL4
HAR44: Golpe fatal
HAR45: POLA
HAR47: KLHL14 ( proteína similar a Kelch )

Véase también

Elemento ultraconservado

Referencias

^ ab Pollard KS , Salama SR, Lambert N, Lambot MA, Coppens S, Pedersen JS, Katzman S, King B, Onodera C, Siepel A, Kern AD, Dehay C, Igel H, Ares M Jr, Vanderhaeghen P, Haussler D (16 de agosto de 2006). "Un gen de ARN expresado durante el desarrollo cortical evolucionó rápidamente en humanos" (PDF) . Nature . 443 (7108): 167–172. Bibcode :2006Natur.443..167P. doi :10.1038/nature05113. PMID 16915236. S2CID 18107797.suplemento
^ abc Pollard KS , Salama SR, King B, Kern AD, Dreszer T, Katzman S, Siepel A, Pedersen JS, Bejerano G, Baertsch R, Rosenbloom KR, Kent J, Haussler D (octubre de 2006). "Fuerzas que configuran las regiones de más rápida evolución en el genoma humano". PLoS Genet. 2 (10): e168. doi : 10.1371/journal.pgen.0020168 . PMC 1599772. PMID 17040131 .
^ Kostka D, Hubisz MJ, Siepel A, Pollard KS (marzo de 2012). "El papel de la conversión génica sesgada por GC en la conformación de las regiones de más rápida evolución del genoma humano". Mol. Biol. Evol. 29 (3): 1047–57. doi :10.1093/molbev/msr279. PMC 3278478. PMID 22075116 .
^ Pollard, Katherine (2009). "¿Qué nos hace humanos?". Scientific American . 300 (5): 44–49. Bibcode :2009SciAm.300e..44P. doi :10.1038/scientificamerican0509-44. PMID 19438048.
^ Los científicos identifican una diferencia genética entre los humanos y los chimpancés, Scientific American , 17 de agosto de 2006
^ Investigadores identifican ADN humano por vía rápida, sitio web del Instituto Médico Howard Hughes , 16 de agosto de 2006.
^ "HACNS1: potenciador genético en la evolución del pulgar oponible humano". Science Codex. 4 de septiembre de 2008. Consultado el 17 de mayo de 2010 .
^ "Mutación por pérdida de función en un módulo represor del potenciador HACNS1 activado específicamente para humanos". Biología molecular y evolución. 22 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 15 de abril de 2013.
^ Zimov, S. (6 de febrero de 2009). "Comentario sobre "Ganancia de función específica para humanos en un potenciador del desarrollo"". Science . 323 (5915): 714–5, respuesta del autor 714-5. doi :10.1126/science.323.5915.714a. PMID 19197041. S2CID 31587069.

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[pmid17040131-2] Pollard KS , Salama SR, King B, Kern AD, Dreszer T, Katzman S, Siepel A, Pedersen JS, Bejerano G, Baertsch R, Rosenbloom KR, Kent J, Haussler D (octubre de 2006). "Fuerzas que configuran las regiones de más rápida evolución en el genoma humano". PLoS Genet. 2 (10): e168. doi : 10.1371/journal.pgen.0020168 . PMC 1599772. PMID 17040131 .

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[4] Pollard, Katherine (2009). "¿Qué nos hace humanos?". Scientific American . 300 (5): 44–49. Bibcode :2009SciAm.300e..44P. doi :10.1038/scientificamerican0509-44. PMID 19438048.

[5] Los científicos identifican una diferencia genética entre los humanos y los chimpancés, Scientific American , 17 de agosto de 2006

[6] Investigadores identifican ADN humano por vía rápida, sitio web del Instituto Médico Howard Hughes , 16 de agosto de 2006.

[7] "HACNS1: potenciador genético en la evolución del pulgar oponible humano". Science Codex. 4 de septiembre de 2008. Consultado el 17 de mayo de 2010 .

[8] "Mutación por pérdida de función en un módulo represor del potenciador HACNS1 activado específicamente para humanos". Biología molecular y evolución. 22 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 15 de abril de 2013.

[9] Zimov, S. (6 de febrero de 2009). "Comentario sobre "Ganancia de función específica para humanos en un potenciador del desarrollo"". Science . 323 (5915): 714–5, respuesta del autor 714-5. doi :10.1126/science.323.5915.714a. PMID 19197041. S2CID 31587069.