ADN en cuevas, puerta a nuestra historia evolutiva

Ilustrando ciencia

Por primera vez se ha conseguido obtener ADN nuclear de varios individuos neandertales a partir de sedimentos de cuevas prehistóricas europeas. Se abre así la puerta al conocimiento de la historia de poblaciones homínidas antiguas, incluso en ausencia de registro fósil.

Los restos esqueléticos encontrados en yacimientos arqueológicos son fuente fundamental de ADN. La secuenciación de este ADN ha servido para revelar aspectos importantes de nuestro pasado evolutivo. Pero encontrar restos óseos es extremadamente raro, ya que el registro fósil es realmente escaso, lo que deja grandes lagunas en la comprensión de la historia evolutiva humana.

El ADN nuclear (ADNn) está en el núcleo de cada célula formando los cromosomas (23 pares, uno por pareja de cada progenitor), y el ADN mitocondrial (ADNmt) es una pequeña molécula circular localizada en las mitocondrias que son pequeños orgánulos repartidos por la célula responsables de producir la energía. Las mitocondrias poseen varias copias de ADNmt y en cada célula existe un gran número de mitocondrias, así que las células contienen múltiples copias de ADNmt. Esta abundancia hace que sean más altas las posibilidades de recuperar ADNmt a partir de restos arqueológicos antiguos o muy degradados que las de recuperar ADNn. Además, el hecho de que el ADNmt sea una molécula circular hace que sea menos susceptible a la degradación.

Por todo ello, y porque el ADNmt se hereda exclusivamente de la madre, este es una herramienta valiosísima en el estudio de genética de poblaciones. Todos los familiares relacionados por vía materna comparten la misma secuencia de ADNmt. Pero, por esta misma razón, tiene un valor limitado, ya que sólo representa el linaje materno.

Hasta ahora, únicamente se había conseguido recuperar ADNmt de homínidos a partir de sedimentos de cuevas del Pleistoceno. Aunque el ADNn contiene mucha más información, su recuperación de los sedimentos supone numerosos problemas. Se encuentra en mucha menor cantidad que el mitocondrial y muchos otros mamíferos cohabitaron con nuestros antepasados por lo que no todo el ADN presente en los sedimentos es de homínido.

Para facilitar la recuperación del ADNn se han seguido estrategias en las que se buscaba enriquecer el escaso ADNn de homínido. Para ello se han desarrollado sondas de hibridación, que son pequeños fragmentos de ADN que se “emparejan” con puntos concretos del genoma nuclear homínido. Así, el equipo de investigación internacional del que forma parte la UPV/EHU ha conseguido recuperar ADNn de sedimentos de dos yacimientos en el sur de Siberia (cuevas Denisova y Chagyrscaya) y de la Galería de las Estatuas en Atapuerca (Burgos).

ADN en cuevas. Los sedimentos de cuevas prehistóricas contienen ADN mitocondrial y nuclear de homínidos que se puede enriquecer, secuenciar y analizar para conocer la historia genética de quienes las ocuparon, incluso en ausencia de sus restos esqueléticos. Ilustración: Nuria González Santiago

En los dos primeros sitios ya se conocía el ADN de varios huesos, y los resultados filogenéticos del ADN del sedimento fueron consistentes con los resultados publicados anteriormente de los restos esqueléticos. En la Galería de las Estatuas el único hueso de un dedo de neandertal no había sido suficiente para secuenciar su ADN, pero el ADNn extraído de los sedimentos reveló que 2 poblaciones neandertales habían vivido en la cueva. Así pues, se ha logrado averiguar que la primera población neandertal que vivió hace 135.000 años fue reemplazada por otra población de perfil genético muy diferente (105.000 años aprox. de antigüedad). Los dos linajes estaban separados por unos 35.000 años de evolución.

Este trabajo abre la posibilidad de estudiar la historia de las poblaciones de homínidos a pesar de no existir, o ser extremadamente escaso, el registro fósil en muchos asentamientos arqueológicos.

Referencias consultadas:

Vernot B. et al., (2021). Unearthing Neanderthal population history using nuclear and mitochondrial DNA from cave sediments. Science, 372. DOI: 10.1126/science.abf1667.

Cardoso S., Valverde L., Palencia L., López Quintana J. C., Guenaga Lizasu A., Martínez de Pancorbo M. (2011). Análisis de ADN Mitocondrial en los restos humanos de la cueva de Santimamiñe (Kortezubi, Bizkaia). KOBIE Serie Bizkaiko Arkeologi Indusketak, nº 1: 383-392 Bizkaiko Foru Aldundia, Bilbao – 2011 ISSN 0214-7971.


Autora: Nuria González Santiago (@lanuri_). Licenciada en Biología. Especialista en Ilustración Científica, UPV/EHU. Curso 20/21.

Articulo Original: ADN nuclear de varios individuos neandertales a partir de sedimentos Cuaderno de Cultura Científica, 16 de abril de 2021

Ilustrando ciencia” es uno de los proyectos integrados dentro de la asignatura Comunicación Científica del Postgrado de Ilustración Científica de la Universidad del País Vasco. Tomando como referencia un artículo de divulgación, los ilustradores confeccionan una nueva versión centrada en la propia ilustración

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