Antropología molecular


La antropología molecular , también conocida como antropología genética , es un campo de la antropología en el que el análisis molecular se utiliza para determinar los vínculos evolutivos entre las poblaciones humanas antiguas y modernas, así como entre las especies contemporáneas. Generalmente, las comparaciones se realizan entre secuencias, ya sean secuencias de ADN o de proteínas ; sin embargo, los primeros estudios utilizaron serología comparativa .

Al examinar las secuencias de ADN en diferentes poblaciones, los científicos pueden determinar la cercanía de las relaciones entre las poblaciones (o dentro de las poblaciones). Ciertas similitudes en la composición genética permiten a los antropólogos moleculares determinar si diferentes grupos de personas pertenecen o no al mismo haplogrupo y, por lo tanto, si comparten un origen geográfico común . Esto es importante porque permite a los antropólogos rastrear patrones de migración y asentamiento , lo que brinda información útil sobre cómo se han formado y progresado las poblaciones contemporáneas a lo largo del tiempo. [1]

La antropología molecular ha sido extremadamente útil para establecer el árbol evolutivo de los humanos y otros primates , incluidas especies estrechamente relacionadas como los chimpancés y los gorilas. Si bien claramente existen muchas similitudes morfológicas entre los humanos y los chimpancés, por ejemplo, ciertos estudios también han concluido que existe aproximadamente un 98 por ciento de coincidencia entre el ADN de ambas especies. [ cita requerida ] Sin embargo, estudios más recientes han modificado el 98 por ciento a un 94 por ciento, lo que demuestra que la brecha genética entre los humanos y los chimpancés es más grande de lo que se pensaba originalmente. [2]Dicha información es útil para buscar ancestros comunes y llegar a una mejor comprensión de cómo evolucionaron los humanos.

Hay dos grupos de ligamiento continuo en humanos que son portados por un solo sexo. El primero es el cromosoma Y , que se transmite de padre a hijo. Las hembras anatómicas portan un cromosoma Y solo en raras ocasiones, como resultado de un defecto genético. El otro grupo de enlace es el ADN mitocondrial (ADNmt). El mtDNA casi siempre solo se transmite a la siguiente generación por parte de las mujeres, pero en circunstancias muy excepcionales, el mtDNA se puede transmitir a través de los hombres. [ aclaración necesaria ] La porción no recombinante del cromosoma Y y el mtDNA, en circunstancias normales, no se someten a una recombinación productiva. Parte del cromosoma Y puede sufrir una recombinación con el cromosoma X y dentro del simio.historia el límite ha cambiado. Dichos cambios recombinantes en la región no recombinante de Y son extremadamente raros. [ cita requerida ]

El ADN mitocondrial se convirtió en un área de investigación en filogenética a fines de la década de 1970. A diferencia del ADN genómico, ofrecía ventajas en el sentido de que no experimentaba recombinación. El proceso de recombinación, si es lo suficientemente frecuente, corrompe la capacidad de crear árboles parsimoniosos debido a la extensión de las sustituciones de aminoácidos (SNP). [ aclaración necesaria ]Cuando se busca entre especies relacionadas de forma lejana, la recombinación es un problema menor ya que se evita la recombinación entre ramas de ancestros comunes después de que ocurre la verdadera especiación. Al examinar especies estrechamente relacionadas o ramificaciones dentro de las especies, la recombinación crea una gran cantidad de "SNP irrelevantes" para el análisis cladístico. El mtDNA, a través del proceso de división de orgánulos, se volvió clonal con el tiempo; se pasa muy poco, o a menudo nada, de ese mtDNA paterno. Si bien la recombinación puede ocurrir en el mtDNA, hay poco riesgo de que pase a la siguiente generación. Como resultado, los mtDNA se convierten en copias clonales entre sí, excepto cuando surge una nueva mutación. Como resultado, el mtDNA no tiene las trampas de los loci autosómicos cuando se estudia en grupos cruzados. Otra ventaja del mtDNA es que las regiones hipervariables evolucionan muy rápidamente; esto muestra que ciertas regiones del ADN mitocondrial se aproximan a la neutralidad. Esto permitió el uso de ADN mitocondrial para determinar que la edad relativa de la población humana era pequeña, habiendo pasado por una constricción reciente hace unos 150.000 años (ver#Causas de los errores ).


Imagen de la mitocondria. Hay muchas mitocondrias dentro de una célula y el ADN en ellas se replica independientemente de los cromosomas en el núcleo.
Ilustración del ADN mitocondrial humano con la región de control (CR, en gris) que contiene secuencias hipervariables I y II.
Un cuello de botella poblacional, como se ilustra, fue detectado por estudios filogenéticos de mtDNA intrahumano; la longitud del cuello de botella en sí es indeterminada por mtDNA.
Esquema de una célula animal típica, que muestra los componentes subcelulares. Organelos : (1) nucléolo (2) núcleo (9) mitocondrias
Ilustración del cromosoma Y humano
Diagrama del cromosoma X humano que muestra el mapa genético
Diagrama del cariotipo humano
Comparación de las diferencias entre el ADNmt humano y neandertal
Estructura de la hemoglobina humana. Las hemoglobinas de docenas de animales e incluso plantas fueron secuenciadas en la década de 1960 y principios de la de 1970.
Los polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción estudian el corte de mtDNA en fragmentos. Más tarde, el enfoque de la PCR estaría en el bucle de 'control' D, en la parte superior del círculo.
La PCR podría amplificar rápidamente el ADN de una molécula a miles de millones, lo que permitiría la secuenciación de cabellos humanos o ADN antiguo.
ADN reticulado extraído del hígado de 4000 años de antigüedad de un sacerdote del Antiguo Egipto llamado Nekht-Ankh