Biologia Molecular Mexico

Para entender nuestra propia historia evolutiva, no hay mejor espejo que el genoma de nuestros parientes más cercanos: los grandes simios. Desde el primer borrador del genoma humano en 2001, secuenciar los genomas de chimpancés, gorilas y orangutanes ha sido una prioridad. Sin embargo, descifrar completamente estos genomas ha sido una tarea titánica, obstaculizada por la naturaleza compleja y repetitiva de su ADN. Las “regiones oscuras” – centrómeros, telómeros, duplicaciones segmentarias (SDs) y regiones heterocromáticas – han permanecido en gran parte inexploradas, dejando incompleta nuestra comprensión de la evolución de los primates y, por ende, la nuestra.

¡Pero esa era ha terminado! Un monumental estudio publicado en Nature [1], fruto de una vasta colaboración internacional (incluyendo figuras clave del proyecto Telómero-a-Telómero humano), presenta la secuenciación completa y ensamblaje de alta calidad de los genomas de seis especies de simios: chimpancé, bonobo, gorila, orangután de Borneo, orangután de Sumatra y siamang. Y no solo eso, ¡lo hicieron resolviendo ambos haplotipos (las versiones materna y paterna) para lograr una representación diploide completa!

El Salto Tecnológico: De Borradores a Mapas Completos

Utilizando las tecnologías más avanzadas de secuenciación de lectura larga (PacBio HiFi y Oxford Nanopore de ultra-larga longitud) y algoritmos de ensamblaje de última generación (como Verkko), los investigadores lograron algo impensable hace pocos años: genomas ensamblados de telómero a telómero (T2T) para la mayoría de los cromosomas de cada especie, con una precisión comparable al genoma humano T2T de referencia (<1 error por millón de bases). Esto significa que finalmente podemos explorar esas regiones repetitivas y dinámicas que antes eran agujeros negros en nuestros mapas genómicos.

Revelaciones desde el Genoma Profundo: Más Allá de los Genes

Esta resolución sin precedentes ha desvelado una riqueza de nueva información biológica:

1. Divergencia Reevaluada: La comparación completa revela una divergencia genética mayor de lo estimado previamente entre las especies, impulsada no solo por cambios puntuales sino masivamente por variación estructural (inversiones, duplicaciones, expansiones de repetidos) en esas regiones antes inaccesibles. Las SDs y los satélites muestran una dinámica explosiva y linaje-específica (¡los orangutanes son campeones en SDs recientes!).
2. Historia Evolutiva Refinada: Se obtuvieron estimaciones más precisas de los tiempos de especiación y del fenómeno de clasificación incompleta de linajes (ILS), encontrando que es más extenso de lo que se pensaba, especialmente en los autosomas. Esto sugiere poblaciones ancestrales más grandes o procesos de especiación más complejos.
3. Arquitectura Cromosómica Dinámica: Se caracterizaron a nivel de secuencia los reordenamientos cromosómicos conocidos que diferencian a los simios (como la fusión que dio lugar al cromosoma 2 humano) y se descubrieron cientos de nuevas inversiones, a menudo mediadas por SDs. Se desentrañaron historias complejas, como una transposición invertida en gorilas y múltiples inversiones en la evolución del cromosoma 2 de orangután (homólogo al 3 humano).
4. Misterios del Centrómero Desvelados: Se ensamblaron la mayoría de los centrómeros, revelando una sorprendente diversidad. Destacan los “minicentrómeros” funcionales en bonobos, algunos ¡300 veces más pequeños que los típicos!, desafiando nuestra idea de cuánto ADN satélite se necesita. También se observó la rápida evolución y “nacimiento” de nuevas secuencias satélite alfa específicas de linaje.
5. Evolución de Loci Complejos (MHC e Ig/TCR): Se obtuvo una visión detallada de la compleja estructura y evolución de los loci del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC) y de los receptores inmunes (Inmunoglobulinas y Receptores de Células T), regiones cruciales para la inmunidad y con enorme variación estructural incluso entre haplotipos del mismo individuo.
6. Nuevos Genes y Regulación: Se identificaron cientos de nuevas familias génicas potenciales, surgidas a menudo dentro de las SDs específicas de linaje. Además, se identificaron regiones de evolución acelerada (AQERs) enriquecidas en elementos reguladores, apuntando a posibles bases genéticas de las diferencias entre especies. Un ejemplo fascinante es el gen ADCYAP1, con cambios epigenéticos específicos humanos en regiones aceleradas, implicado en el aprendizaje vocal.

Un Recurso Fundamental y Abierto

Más allá de los descubrimientos específicos, este trabajo entrega a la comunidad científica un recurso invaluable: genomas de referencia T2T, diploides y de altísima calidad para nuestros parientes más cercanos. Esto elimina el sesgo inherente a comparar todo contra el genoma humano y proporciona una base sólida y completa para futuras investigaciones sobre evolución de primates, genética de poblaciones, biomedicina y la búsqueda de lo que nos hace humanos a nivel molecular. Todos los datos y ensamblajes son de acceso público, fomentando nuevos descubrimientos.

Sin duda, este es un momento cumbre para la genómica comparativa. ¡Ahora tenemos los planos completos para empezar a entender de verdad la fascinante historia evolutiva de los simios y, con ella, la nuestra!

Referencia

[1] Yoo et al., Complete sequencing of ape genomes. Nature. 2025. Apr 9. doi: 10.1038/s41586-025-08816-3.