Moya, Andrés

Hemeroteca Cientifica Catalana

La recerca del genoma mínim s’ha convertit actualment en una fita de gran interès científic, esperonada per la declaració d’intencions del magnat Craig Venter, que afirma voler crear el primer ésser viu dissenyat i sintetit-zat per l’home. El genoma mínim és el grup de gens més reduït possible que seria suficient per mantenir una forma de vida cel·lular funcional en les condicions ambientals més favo-rables que es puguin imaginar, és a dir, en presència d’un aportament complet de nutrients essencials i en absència d’estrès ambiental.Una cèl·lula mínima, però, no pot ser definida amb precisió, atès que es poden definir funcions essencials diferents segons les condicions ambi-entals. Tanmateix, és possible provar de delinear quines funcions hauria de realitzar una cèl·lula viva moderna, i llistar els gens que serien necessa-ris per mantenir aquestes funcions, encara que nombrosos genomes mí-nims alternatius podrien ser conce-buts per complir aquestes funcions, fins i tot en les mateixes condicions ambientals. Les estratègies experi-mentals utilitzades per desemmasca-rar els gens essencials consisteixen fonamentalment en impedir que els gens realitzin la seva funció, ja sigui mitjançant mutacions, silenciament o altres mètodes. D’aquesta manera podem comprovar si són necessaris per mantenir la cèl·lula viva. Tot i que no és pas tan simple com això.A més de les estratègies ex-perimentals, també es fan servir mètodes d’anàlisi computacional, que treuen partit de les seqüèn-cies genòmiques completes que s’han obtingut de molts organismes. Sembla lògic que si comparem les seqüències de dos organismes que tinguin genomes petits, podrem de-tectar quins són els gens essencials, assumint que seran aquells presents en tots dos organismes. Els primers estudis realitzats comparant els ge-nomes de Mycoplasma genitalium (un bacteri paràsit intracel·lular amb un dels genomes més petits coneguts, amb 540.000 parells de bases) i Hae-mophilus influenzae (bacteri causant de la meningitis, amb 1.830.000 pa-rells de bases), resultaven en 256 gens conservats. Tanmateix, molts d’ells es podien extreure i els organismes so-brevivien sense problemes. Remarcablement, les diferents aproximacions per definir un genoma mínim coincideixen a concloure que els gens que tracten amb la biosíntesi de l’RNA són comuns a totes les cèl-lules vives, mentre alguns dels princi-pals components de la maquinària de replicació del DNA no són universals. En un futur no molt llunyà, el desenvolupament de tècniques més sofisticades en enginyeria genòmica, conjuntament amb els esforços per definir el genoma mínim, podrien ajudar a assolir l’excitant fita de cons-truir experimentalment una cèl·lula viva de tipus modern. Allò essencial per estar viuEL GENOMA MÍNIML’any 2003 va passar a la història de la ciència per l’obtenció de la seqüència del genoma humà. Abans, però, ja s’havien seqüenciat els genomes d’altres organismes més petits. De fet, des d’aleshores, l’ob-tenció de seqüències genòmiques de tot tipus d’organismes ha anat en augment. Però tenir la seqüèn-cia no és suficient; cal desxifrar el seu contingut. Per aquest motiu, a la seqüenciació li segueix la identificació dels gens amagats a l’interior de la seqüència, que es realitza gràcies a potents programes informàtics. La determinació del número de gens que conté un genoma és sovint motiu d’apostes entre investigadors (amb el genoma humà no ho van encertar; pensaven que en tindria uns 70.000 i van ser 30.000). Per altra banda, però, ens ha dut directament a plantejar-nos una qüestió fonamental: quants gens necessita un ésser viu com a mínim per ser funcional? Andrés Moya Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva  de la Universitat de València.Un cop d'ullL’ORIGEN DELS ASTEQUESUna anàlisi bioantropològicaTot i el gran interès que des de sempre han suscitat els asteques, tot el que se sabia fins ara sobre el seu origen es fonamentava en el mite d’Aztlán, una antiga llegenda recolli-da en registres mesoamericans, com el còdex Boturini. La llegenda explica que els mexiques (asteques) eren un grup de caçadors recol·lectors que vivia a Aztlán, una ciutat ubicada en algun lloc de la zona nord de Mèxic, i que des d’allí van iniciar una llarga peregrinació en busca de la seva terra promesa. El seu déu Huitzilopochtli els va guiar cap al sud i en arribar a la vall central de Mèxic van rebre un senyal diví, una àguila que menjava una serp sobre un nopal, i allí van decidir establir la seva capital. Així, la gran Tenochtitlán, es va fundar en una illa deshabitada del llac Texcoco i en pocs anys es va establir en la seu del gran imperi mexica. Avui en dia, Tenochtitlán s’ha convertit en la ca-pital de Mèxic i la imatge de l’àguila és el símbol de la bandera mexica-na. Aquesta història és, doncs, molt atractiva i encisadora, però en el fons no té cap fonament científic. Des de la bioantropologia, vam voler analit-zar l’origen de la població asteca i tes-tar la hipòtesi de la llegenda aplicant models de genètica de poblacions. Els resultats d’aquesta investigació han estat publicats recentment a la revista Proceedings of the Royal Society.En el nostre estudi vam realitzar una anàlisi comparativa de la for-ma de la cara d’una població asteca amb diferents poblacions mexicanes utilitzant tècniques de reconstruc-ció morfològica tridimensional. En primer lloc, vam comparar les po-blacions que vivien a la vall de Mèxic abans i després de l’arribada dels as-teques. I en segon lloc, vam comparar les poblacions de la vall de Mèxic amb poblacions del nord de Mèxic per in-tentar localitzar la població de la qual provindrien els asteques, és a dir, la mítica Aztlán. Si la llegenda realment fos un reflex de la realitat històrica mexicana, esperaríem detectar una discontinuïtat en el patró morfològic facial de les poblacions de la vall de Mèxic com a conseqüència de l’entra-da d’aquesta nova població a la regió. A més, esperaríem que els asteques s’assemblessin més a alguna de les poblacions del nord que a qualsevol de les poblacions de la vall de Mèxic.Els resultats obtinguts no susten-ten per cap banda la llegenda d’Azt-lán: l’arribada dels asteques no va suposar un reemplaçament poblacio-nal a la vall de Mèxic i els asteques no s’assemblen morfològicament a cap de les poblacions del nord de Mèxic mos-trejades. Vol dir això que Aztlán mai va existir? O  bé suggereix que Aztlán no s’ubicava al nord, tal com indica la llegenda? Les evidències biològiques i arqueològiques ens indiquen que la clau per comprendre aquesta història no està a Aztlán, sinó en les grans ci-vilitzacions que es van desenvolupar abans que la dels asteques durant el període clàssic (200-900 dC). En el seu moment de màxim esplendor, ciutats com Teotihuacan van arribar a ser veritables metròpolis, però tot d’una es van col·lapsar per raons en-cara desconegudes i això va produir una greu catàstrofe demogràfica a la regió de la vall de Mèxic. Durant els anys posteriors a aquest col·lapse, es van produir grans moviments mi-gratoris i les poblacions que vivien en regions limítrofs a la vall central van aprofitar aquest buit poblacional per ocupar nous territoris. Totes les evidències apunten que els asteques provindrien no del nord, sinó de l’oc-cident mexicà, on actualment es tro-ben les províncies de Nayarit, Jalis-co, Guerrero i Michoacán. A més, les dades indiquen que la població asteca s’hauria sumat a altres poblacions que haurien ocupat prèviament la re-gió de la vall central de Mèxic. Tot i que encara queden molts interrogants per resoldre, la conclusió del nostre estudi és que l’establiment de l’imperi asteca va suposar una gran revolució a nivell econòmic, polític i social, però no a nivell biològic, de les poblacions humanes de la vall central de Mèxic. Els asteques van formar una de les civilitzacions precolombines més extenses i esplendoroses de tota la història de Mesoamèrica. El seu imperi es va estendre des del any 1325 fins al 1521, any en el que els espanyols, liderats per Hernán Cortés, van conquistar Mèxic. No és d’estranyar que els colonitzadors se sorprenguessin en arribar a la capital asteca i trobar una societat tan desenvolupada. Així va que-dar reflectit per Bernal Díaz del Castillo: “...y desde que vimos tantas ciudades y valles poblados en el agua y en la tierra firme y otras grandes poblaciones y aquella calzada tan derecha y por nivel como iba México, nos quedamos admirados y decíamos que se parecía a las cosas de encantamiento que cuentan en el libro Amadís (…) No sé cómo lo cuento, ver cosas nunca oídas, ni aún soñadas como veíamos. Esta simetría y planificación que tanto admiró a los conquistadores, provenía de una idea de organización política y social del grupo mexica”. Però, on havia començat tota aquella esplendor? Neus Martínez AbadiasUnitat d’Antropologia de la Universitat de Barcelona.Omnis cellula 14 Octubre 2007 Omnis cellula 14 Octubre 2007

Catalan

Allò essencial per estar viu : el genoma mínim

Revistes Catalanes amb Accés Obert

La recerca del genoma mínim s’ha 
convertit actualment en una fita de 
gran interès científic, esperonada per 
la declaració d’intencions del magnat 
Craig Venter, que afirma voler crear el 
primer ésser viu dissenyat i sintetit-
zat per l’home. El genoma mínim és 
el grup de gens més reduït possible 
que seria suficient per mantenir una 
forma de vida cel·lular funcional en 
les condicions ambientals més favo-
rables que es puguin imaginar, és a 
dir, en presència d’un aportament 
complet de nutrients essencials i en 
absència d’estrès ambiental.
Una cèl·lula mínima, però, no pot 
ser definida amb precisió, atès que 
es poden definir funcions essencials 
diferents segons les condicions ambi-
entals. Tanmateix, és possible provar 
de delinear quines funcions hauria de 
realitzar una cèl·lula viva moderna, 
i llistar els gens que serien necessa-
ris per mantenir aquestes funcions, 
encara que nombrosos genomes mí-
nims alternatius podrien ser conce-
buts per complir aquestes funcions, 
fins i tot en les mateixes condicions 
ambientals. Les estratègies experi-
mentals utilitzades per desemmasca-
rar els gens essencials consisteixen 
fonamentalment en impedir que els 
gens realitzin la seva funció, ja sigui 
mitjançant mutacions, silenciament 
o altres mètodes. D’aquesta manera 
podem comprovar si són necessaris 
per mantenir la cèl·lula viva. Tot i 
que no és pas tan simple com això.
A més de les estratègies ex-
perimentals, també es fan servir 
mètodes d’anàlisi computacional, 
que treuen partit de les seqüèn-
cies genòmiques completes que 
s’han obtingut de molts organismes. 
Sembla lògic que si comparem les 
seqüències de dos organismes que 
tinguin genomes petits, podrem de-
tectar quins són els gens essencials, 
assumint que seran aquells presents 
en tots dos organismes. Els primers 
estudis realitzats comparant els ge-
nomes de Mycoplasma genitalium 
(un bacteri paràsit intracel·lular amb 
un dels genomes més petits coneguts, 
amb 540.000 parells de bases) i Hae-
mophilus influenzae (bacteri causant 
de la meningitis, amb 1.830.000 pa-
rells de bases), resultaven en 256 gens 
conservats. Tanmateix, molts d’ells es 
podien extreure i els organismes so-
brevivien sense problemes. 
Remarcablement, les diferents 
aproximacions per definir un genoma 
mínim coincideixen a concloure que 
els gens que tracten amb la biosíntesi 
de l’RNA són comuns a totes les cèl-
lules vives, mentre alguns dels princi-
pals components de la maquinària de 
replicació del DNA no són universals. 
En un futur no molt llunyà, el 
desenvolupament de tècniques més 
sofisticades en enginyeria genòmica, 
conjuntament amb els esforços per 
definir el genoma mínim, podrien 
ajudar a assolir l’excitant fita de cons-
truir experimentalment una cèl·lula 
viva de tipus modern. 
Allò essencial per estar viu
EL GENOMA MÍNIM
L’any 2003 va passar a la història de la ciència per l’obtenció de la seqüència del genoma humà. Abans, 
però, ja s’havien seqüenciat els genomes d’altres organismes més petits. De fet, des d’aleshores, l’ob-
tenció de seqüències genòmiques de tot tipus d’organismes ha anat en augment. Però tenir la seqüèn-
cia no és suficient; cal desxifrar el seu contingut. Per aquest motiu, a la seqüenciació li segueix la 
identificació dels gens amagats a l’interior de la seqüència, que es realitza gràcies a potents programes 
informàtics. La determinació del número de gens que conté un genoma és sovint motiu d’apostes entre 
investigadors (amb el genoma humà no ho van encertar; pensaven que en tindria uns 70.000 i van ser 
30.000). Per altra banda, però, ens ha dut directament a plantejar-nos una qüestió fonamental: quants 
gens necessita un ésser viu com a mínim per ser funcional? 
Andrés Moya 
Institut Cavanilles de Biodiversitat 
i Biologia Evolutiva  
de la Universitat de València.
Un cop d'ull
L’ORIGEN DELS ASTEQUES
Una anàlisi bioantropològica
Tot i el gran interès que des de 
sempre han suscitat els asteques, tot 
el que se sabia fins ara sobre el seu 
origen es fonamentava en el mite 
d’Aztlán, una antiga llegenda recolli-
da en registres mesoamericans, com 
el còdex Boturini. La llegenda explica 
que els mexiques (asteques) eren un 
grup de caçadors recol·lectors que 
vivia a Aztlán, una ciutat ubicada en 
algun lloc de la zona nord de Mèxic, 
i que des d’allí van iniciar una llarga 
peregrinació en busca de la seva terra 
promesa. El seu déu Huitzilopochtli 
els va guiar cap al sud i en arribar a 
la vall central de Mèxic van rebre un 
senyal diví, una àguila que menjava 
una serp sobre un nopal, i allí van 
decidir establir la seva capital. Així, 
la gran Tenochtitlán, es va fundar en 
una illa deshabitada del llac Texcoco 
i en pocs anys es va establir en la seu 
del gran imperi mexica. Avui en dia, 
Tenochtitlán s’ha convertit en la ca-
pital de Mèxic i la imatge de l’àguila 
és el símbol de la bandera mexica-
na. Aquesta història és, doncs, molt 
atractiva i encisadora, però en el fons 
no té cap fonament científic. Des de 
la bioantropologia, vam voler analit-
zar l’origen de la població asteca i tes-
tar la hipòtesi de la llegenda aplicant 
models de genètica de poblacions. Els 
resultats d’aquesta investigació han 
estat publicats recentment a la revista 
Proceedings of the Royal Society.
En el nostre estudi vam realitzar 
una anàlisi comparativa de la for-
ma de la cara d’una població asteca 
amb diferents poblacions mexicanes 
utilitzant tècniques de reconstruc-
ció morfològica tridimensional. En 
primer lloc, vam comparar les po-
blacions que vivien a la vall de Mèxic 
abans i després de l’arribada dels as-
teques. I en segon lloc, vam comparar 
les poblacions de la vall de Mèxic amb 
poblacions del nord de Mèxic per in-
tentar localitzar la població de la qual 
provindrien els asteques, és a dir, la 
mítica Aztlán. Si la llegenda realment 
fos un reflex de la realitat històrica 
mexicana, esperaríem detectar una 
discontinuïtat en el patró morfològic 
facial de les poblacions de la vall de 
Mèxic com a conseqüència de l’entra-
da d’aquesta nova població a la regió. 
A més, esperaríem que els asteques 
s’assemblessin més a alguna de les 
poblacions del nord que a qualsevol 
de les poblacions de la vall de Mèxic.
Els resultats obtinguts no susten-
ten per cap banda la llegenda d’Azt-
lán: l’arribada dels asteques no va 
suposar un reemplaçament poblacio-
nal a la vall de Mèxic i els asteques no 
s’assemblen morfològicament a cap de 
les poblacions del nord de Mèxic mos-
trejades. Vol dir això que Aztlán mai 
va existir? O  bé suggereix que Aztlán 
no s’ubicava al nord, tal com indica la 
llegenda? Les evidències biològiques 
i arqueològiques ens indiquen que la 
clau per comprendre aquesta història 
no està a Aztlán, sinó en les grans ci-
vilitzacions que es van desenvolupar 
abans que la dels asteques durant el 
període clàssic (200-900 dC). En el 
seu moment de màxim esplendor, 
ciutats com Teotihuacan van arribar 
a ser veritables metròpolis, però tot 
d’una es van col·lapsar per raons en-
cara desconegudes i això va produir 
una greu catàstrofe demogràfica a la 
regió de la vall de Mèxic. Durant els 
anys posteriors a aquest col·lapse, es 
van produir grans moviments mi-
gratoris i les poblacions que vivien 
en regions limítrofs a la vall central 
van aprofitar aquest buit poblacional 
per ocupar nous territoris. Totes les 
evidències apunten que els asteques 
provindrien no del nord, sinó de l’oc-
cident mexicà, on actualment es tro-
ben les províncies de Nayarit, Jalis-
co, Guerrero i Michoacán. A més, les 
dades indiquen que la població asteca 
s’hauria sumat a altres poblacions 
que haurien ocupat prèviament la re-
gió de la vall central de Mèxic. Tot i 
que encara queden molts interrogants 
per resoldre, la conclusió del nostre 
estudi és que l’establiment de l’imperi 
asteca va suposar una gran revolució 
a nivell econòmic, polític i social, però 
no a nivell biològic, de les poblacions 
humanes de la vall central de Mèxic. 
Els asteques van formar una de les civilitzacions precolombines més extenses i esplendoroses de tota 
la història de Mesoamèrica. El seu imperi es va estendre des del any 1325 fins al 1521, any en el que els 
espanyols, liderats per Hernán Cortés, van conquistar Mèxic. No és d’estranyar que els colonitzadors 
se sorprenguessin en arribar a la capital asteca i trobar una societat tan desenvolupada. Així va que-
dar reflectit per Bernal Díaz del Castillo: “...y desde que vimos tantas ciudades y valles poblados en el 
agua y en la tierra firme y otras grandes poblaciones y aquella calzada tan derecha y por nivel como iba 
México, nos quedamos admirados y decíamos que se parecía a las cosas de encantamiento que cuentan 
en el libro Amadís (…) No sé cómo lo cuento, ver cosas nunca oídas, ni aún soñadas como veíamos. Esta 
simetría y planificación que tanto admiró a los conquistadores, provenía de una idea de organización 
política y social del grupo mexica”. Però, on havia començat tota aquella esplendor? 
Neus Martínez AbadiasUnitat d’Antropologia de la Universitat de Barcelona.
Omnis cellula 14 Octubre 2007 Omnis cellula 14 Octubre 2007


Allò essencial per estar viu : el genoma mínim

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hemeroteca Cientifica Catalana

Revistes Catalanes amb Accés Obert