El dominio de Olduvai , conocido hasta 2018 como DUF1220 ( dominio de función desconocida 1220) y la repetición de NBPF , [1] es un dominio de proteína que muestra un aumento llamativo específico de linaje humano (HLS) en el número de copias y parece estar involucrado en humanos. evolución del cerebro. [2] El dominio de las proteínas también se ha relacionado con varios trastornos neurogenéticos como la esquizofrenia (en copias reducidas) y una mayor gravedad del autismo (en copias aumentadas). [3] En 2018, sus descubridores le pusieron el nombre de Olduvai Gorge.en Tanzania, uno de los sitios arqueológicos más importantes para los primeros humanos , para reflejar los datos que indican su papel en el tamaño y la evolución del cerebro humano. [1]
Los dominios de Olduvai forman el núcleo de los genes NBPF , que aparecieron por primera vez en mamíferos placentarios y experimentaron una rápida expansión en monos ( simios ) a través de la duplicación para alcanzar más de 20 genes en humanos. En los seres humanos, los dominios de Olduvai se repiten a menudo decenas de veces dentro de estos genes. El único otro gen en el que se ha encontrado un dominio Olduvai es la miomegalina de mamífero , que se cree que es el origen de los genes NBPF por duplicación. La propia miomegalina surgió de una duplicación de CDK5RAP2 , y todos estos genes han sido implicados en el desarrollo de neuronas.
El número de copias de Olduvai es el más alto en humanos (~ 289, con variaciones de persona a persona), reducido en los grandes simios africanos (~ 125 copias en los chimpancés , ~ 99 en los gorilas , ~ 92 en los orangutanes ), más reducido en los monos del Viejo Mundo (~ 35), copia única o baja en mamíferos no primates y ausente en no mamíferos. [3]En consecuencia, el dominio de Olduvai demuestra el mayor aumento de HLS en el número de copias de cualquier región codificadora de proteínas sobre cualquier otra especie viva, unas 160 copias adicionales en comparación con los chimpancés. El aumento en el número de copias que están presentes en relación con Olduvai parece tener una correlación directa con varios fenotipos del cerebro, incluido el aumento en el tamaño del cerebro visto a lo largo de la evolución. [4]
En el genoma humano, las secuencias de DUF1220 se encuentran principalmente en el cromosoma 1 en la región 1q21.1-q21.2, y también se encuentran varias copias en 1p36, 1p13.3 y 1p12. Tienen aproximadamente 65 aminoácidos de longitud y están codificados por un doblete de dos exones. Las secuencias que codifican los dominios DUF1220 muestran ritmicidad, resonancia y signos de selección positiva, especialmente en primates, y se expresan en varios tejidos humanos, incluido el cerebro, donde su expresión está restringida a neuronas. [2] Los diversos dominios HLS no muestran interacciones como sugieren los análisis de desplazamiento químico de la columna vertebral de resonancia magnética nuclear . [5]
La investigación ha encontrado que el dominio de Olduvai tiene un papel en el desarrollo de neuronas . Específicamente, parece funcionar para aumentar la cantidad de células madre neurales al prolongar el período de desarrollo de las neuronas. Cuando se reduce el número de copias de Olduvai, las neuronas parecen madurar más rápido y dividirse menos. Por el contrario, cuando aumenta el número de copias de Olduvai, las neuronas parecen madurar durante más tiempo y dividirse en números más altos. [6]
La variación del número de copias de DUF1220 se ha investigado recientemente en el autismo, que es un trastorno asociado con deleciones y duplicaciones de 1q21, sin embargo, los loci causantes dentro de dichas regiones no se han identificado previamente. Dicha investigación ha encontrado que el número de copias del subtipo CON1 de DUF1220 se asocia linealmente con el aumento de la gravedad del deterioro social en el autismo. [7] [8] Esta evidencia es relevante para las teorías actuales que proponen que los dos trastornos están fundamentalmente relacionados. La naturaleza precisa de esta relación está actualmente en debate, con líneas de argumentación alternativas que sugieren que las dos son enfermedades diametralmente opuestas, existen en un continuo o exhiben una relación más matizada. [9]