Hombres, simios y retrovirus

Las regiones que no forman genes (intergénicas o extragénicas) del ADN constituyen en realidad la mayor parte del genoma humano y, generalmente, su función resulta todavía bastante desconocida. Muchas de estas regiones están formadas por elementos repetitivos que no responden a un patrón definido ni resultan fácilmente clasificables. Desde el darwinismo se supone que buena parte de este ADN intergénico podría ser un artefacto evolutivo que actualmente ya no poseería ninguna función. De ahí que a tales regiones se las incluyera también -junto a las demás secuencias intrónicas (que no forman genes) y los pseudogenes- en la denominación tendenciosa de “ADN basura” (Junk DNA).

Aunque, tal como hemos visto en esta serie sobre el genoma humano, semejante designación no es precisamente la más acertada, dado el importante papel regulador descubierto recientemente en muchas de tales secuencias. Además, el elevado grado de conservación de algunas de ellas, entre diferentes especies, indica que probablemente poseen otras funciones esenciales aún por descubrir. De manera que, hoy por hoy, sería mejor hablar de “ADN no codificante” o de “ADN repetitivo” en lugar de ADN basura. Para complicar las cosas, cada vez resulta más difícil definir una región del genoma como “génica” o “intergénica”, ya que los genes y las secuencias relacionadas con ellos se extienden también a las regiones habitualmente consideradas como intergénicas. En los tiempos de Darwin, los naturalistas pensaban que las células apenas tenían misterios. Hoy sabemos cuán equivocados estaban, ya que con cada nuevo descubrimiento biológico se abre todo un abanico de nuevas complejidades y enigmas.

A pesar de todo, el ADN intergénico puede dividirse hoy en líneas generales en dos clases principales: el que se repite en tándem formando los llamados satélites, minisatélites y microsatélites; y el que lo hace de manera dispersa, originando retrotransposones y retrovirus. Los satélites son secuencias de ADN que suelen contener entre cinco y varios cientos de nucleótidos que se repiten miles de veces en los cromosomas. Los minisatélites sólo presentan secuencias de seis a veintitantos nucleótidos repetidos en tándem. Se estima que el genoma humano posee unos 30.000 minisatélites que regulan la expresión de los genes, la transcripción, la actividad de los telómeros y otras funciones. Son muy útiles en genética forense para determinar la huella genética o análisis del ADN de cada persona. Como los loci, o lugares que ocupan minisatélites y microsatélites en el genoma, varían tanto entre los individuos, esto permite realizar el perfil de cada cual. Y, en tercer lugar están los microsatélites, que son fragmentos muy pequeños (de dos a cuatro nucleótidos), de los que se conocen unos 200.000 en nuestro genoma y son también útiles como marcadores. Nada de este ADN intergénico en tándem resulta relevante para el tema que nos ocupa de la ascendencia común entre humanos y simios. Sin embargo, aquel que se repite de manera dispersa sí presenta repercusiones interesantes. Veamos por qué.

El ADN repetido disperso constituye el 45% del genoma humano y se repite diseminado por todos los cromosomas. A él pertenecen los llamados retrogenes (o retrotransposones) y los retrovirus. Los retrogenes, considerados hasta ahora como ADN basura, se originan cuando el ARN mensajero de un gen celular normal es copiado, de manera poco habitual, en forma de ADN y reinsertado de nuevo en el genoma. Se supone que esto puede haber sucedido muchas veces al comienzo de la evolución. Diversos estudios han señalado que algunos retrogenes pueden tener importancia en la regulación génica. Sin embargo, también se sabe que son capaces de provocar enfermedades como la distrofia muscular facioescapulohumeral (FSHD).¹

Se conocen cuatro clases de estos elementos repetitivos intercalados o retrogenes: los SINES (Short Interspersed Nuclear Elements o elementos nucleares dispersos cortos); los LINES (Long Interspersed Nuclear Elements o elementos nucleares dispersos largos) que codifican proteínas y se parecen a los retrovirus, por lo que algunos autores opinan que podrían derivar de ellos. Se sabe que si la reinserción de un LINE tiene lugar en células reproductoras que van a convertirse en óvulos o espermatozoides, el retrogén copiado pasará a la descendencia y podrá causar una mutación que, con toda seguridad, provocará alguna enfermedad o disminuirá la eficacia biológica de los hijos; los LTR (Long Terminal Repeats o elementos con repeticiones terminales largas); y los HERV (Human Endogenous Retrovirus o retrovirus endógenos humanos) que son virus capaces de integrar su genoma de ARN en una célula infectada humana. El darwinismo supone que durante la evolución de los vertebrados ciertas infecciones retrovirales afectaron a las células humanas de la línea germinal. Los estudios sobre estos elementos de transposición y transferencia lateral de genes han revolucionado la concepción que hasta ahora se tenía del genoma, ya que tales elementos de ADN o ARN se muestran como mucho más dinámicos y complejos de lo que se creía.

¿Demuestran los retrovirus nuestra descendencia común con los simios?

Como acabamos de ver, los retrovirus son virus con ARN capaces de transcribirse a la inversa a ADN, gracias a una enzima llamada transcriptasa inversa. Dicho ADN se incorpora a continuación al genoma del organismo huésped mediante la acción de otra enzima, la integrasa. El darwinismo supone que un retrovirus endógeno (ERVs) es una clase especial de retrovirus que carece de función (por tratarse de ADN basura) y puede invadir la línea germinal humana, o de cualquier otra especie biológica, y pasar así a la descendencia. Si tales estructuras parásitas que no servirían para nada, derivadas de un hipotético virus que nos infectó en el pasado, se detectan en los genomas de humanos y otros simios actuales, esto sería un claro indicio de que ambos descendemos de un antepasado común. En este sentido, se citan algunos ejemplos de estos ERVs que parecen corresponderse con la filogenia estándar de los primates superiores, lo que parecería favorecer las tesis evolucionistas. ¿Hasta qué punto es esto así?

Lo primero que conviene señalar es que ya se ha descubierto que muchos retrovirus endógenos no son ADN basura sino que presentan funciones importantes para la célula. Esto desmonta el argumento evolucionista puesto que los ERVs que compartimos con los simios podrían explicarse también como componentes de un diseño común, en vez de una descendencia común. Se han publicado numerosos trabajos que demuestran esta funcionalidad de los retrovirus endógenos. Los datos del proyecto ENCODE han servido para encontrar grandes porcentajes de ERVs en el genoma humano asociados con la cromatina y que son transcritos de manera no aleatoria, lo que indica una función precisa.² Durante la última década se ha identificado una multitud de funciones para los ERVs que van desde ser promotores activos para la transcripción en células humanas,³ hasta la supresión de tumores⁴ o la intervención en el desarrollo embrionario de los ratones.⁵ También existe hoy mucha bibliografía que evidencia la función de los ERVs para conferir inmunidad a la especie anfitriona frente a infecciones de retrovirus exógenos.⁶

Incluso se ha documentado la existencia de proteínas retrovirales que son absolutamente necesarias en el desarrollo de la placenta de humanos, ratones y otros mamíferos.⁷ Además, en este último trabajo, los autores evolucionistas dicen algo sorprendente. Confiesan todo lo contrario de lo que cabría esperar de los ERVs compartidos por especies distintas. Si el argumento evolucionista es que ciertos retrovirus comunes a hombres y simios demostrarían una ascendencia común, ahora resulta que existen también retrovirus comunes a diferentes especies pero adquiridos independientemente y, por tanto, no se deberían a descendencia común. En efecto, los autores del artículo manifiestan que “estos datos son un poderoso argumento a favor de una función crucial de la sincitina-A y -B en la formación de los sincitiotrofoblastos en los murinos, con lo que se llega a una situación más bien singular donde dos pares de retrovirus endógenos, adquiridos independientemente por los linajes de primates y de roedores, hubieran sido seleccionados positivamente para una función fisiológica convergente.” (Énfasis añadido). Es decir, se apela a la idea darwinista indemostrable de la evolución convergente como única explicación posible. Pero, desde el punto de vista del diseño, es sumamente improbable que esto haya podido suceder varias veces por medio de mutaciones al azar y selección natural. ¡Que le toque a uno el premio gordo de la lotería es muy difícil, pero que le toque dos o más veces seguidas es algo inimaginable!

Es cierto que los humanos compartimos retrovirus (ERVs), en los mismos lugares del genoma, con los chimpancés así como con otros grandes simios. También con gibones y cercopitecos o monos del viejo mundo. Esto se interpreta desde el darwinismo como que los hombres y los demás primates debemos tener un antepasado común, una especie ancestral que fue infectada por tales retrovirus y los transmitió por vía sexual a su descendencia. No obstante, este argumento evolucionista presenta ciertos inconvenientes que no se suelen tener en cuenta. Por ejemplo, cuando se compara el genoma humano con el de los gorilas y chimpancés no siempre los retrovirus coinciden en los mismos sitios. El ERVs conocido como provirus HERV-K, que está presente en la misma posición del genoma (ortóloga) de gorilas y chimpancés, curiosamente no aparece en el genoma del ser humano.⁸ Nuestro ADN muestra un sitio intacto en ese locus concreto. La explicación más lógica para dicha ausencia es que se trate de una inserción independiente en los linajes del gorila y del chimpancé ya que, al estar intacto ese lugar, no resulta posible que se haya perdido del genoma humano por procesos de recombinación genética. De manera que las inserciones de tal retrovirus en los linajes del chimpancé y del gorila han de ser sucesos independientes y no de descendencia común.

Otro inconveniente es el de los llamados puntos calientes. Algunos trabajos han puesto de manifiesto que los retrovirus tienen ciertas preferencias por insertarse en determinados puntos concretos de los genomas y no aleatoriamente como hasta ahora se pensaba desde el darwinismo. Dicha selectividad de los retrovirus por los puntos calientes se ha mostrado hasta 280 veces más frecuente que la predicha matemáticamente.⁹ Algunos retroelementos, como el llamado Alu, se insertan habitualmente de manera preferente en ciertas clases de elementos transponibles ya presentes, y lo hacen siempre con una orientación específica y en ubicaciones concretas dentro de la secuencia del elemento móvil.¹⁰ La revista Science publicó un estudio sobre el genoma de la pulga de agua, en el que se decía que los intrones se insertan rutinariamente en los mismos loci.¹¹ Esto le llevó a decir a uno de los firmantes del trabajo, el conocido biólogo Michael Lynch: “Cosa increíble, hemos encontrado muchos casos de adquisiciones de intrones paralelos en esencialmente los mismos sitios en genotipos independientes. Este es un poderoso argumento en contra de la suposición común de que cuando dos especies comparten intrones en el mismo sitio se debe siempre a herencia desde un antecesor común”. De manera que estas preferencias por lugares diana, o puntos calientes, de los genomas están muy bien documentadas en la bibliografía. ¿A qué podría deberse tal preferencia de sitio de los retrovirus? Es muy posible que tales lugares concretos contribuyan mejor al éxito reproductivo de los ERVs.

Ahora bien, de entre las decenas de miles de estos retrovirus existentes en el genoma humano, ¿cuántos se sabe que ocupan los mismos sitios en humanos y chimpancés? Se han documentado tan sólo siete, pero pongamos como mucho una docena.¹² No obstante, dada la enorme cantidad de retrovirus en nuestro genoma, y teniendo en cuenta lo que acabamos de ver sobre las preferencias de ubicación y los puntos calientes, ¿cuáles son las probabilidades de que este reducido número de ERVs se haya insertado independientemente en el mismo locus? Yo creo que muchas y, si esto hubiera sido así, el argumento darwinista del ancestro común se queda sin fundamento. En ausencia de un mecanismo natural factible capaz de explicar, sin apelar a la imaginación, cómo pudo haber tenido lugar una evolución desde un antecesor común, ¿cómo podemos estar seguros de que realmente fue así? Se debería poseer alguna prueba espectacular que demostrara tal descendencia. Sin embargo, lo que se posee, la docena de retrovirus, es algo sumamente endeble.

1^ Carey, N., 2016, ADN basura, Buridán, p. 295.

2^ Pierre-Étienne Jacques, Justin Jeyakani, Guillaume Bourque, 2013, “The Majority of Primate-Specific Regulatory Sequences are Derived from Transposable Elements”, PLOS Genetics, (9 de mayo de 2013).

3^ Andrew B. Conley, Jittima Piriyapongsa and I. King Jordan, 2008, “Retroviral promoters in the human genome”, Bioinformatics Discovery Note: Genome analysis,

Vol. 24 no. 14 2008, pages 1563–1567 doi:10.1093/bioinformatics/btn243

4^ Ting Wang, Jue Zeng, Craig B. Lowe , Robert G. Sellers, Sofie R. Salama, Min Yang, Shawn M. Burgess, Rainer K. Brachmann, and David Haussler, 2007, “Species-specific endogenous retroviruses shape the transcriptional network of the human tumor suppressor protein p53.” California Institute of Technology, Pasadena, CA, (received for review April 27, 2007).

5^ Kigami D., Minami N., Takayama H., Imai H., 2003, “MuERV-L is one of the earliest transcribed genes in mouse one-cell embryos”, Biol Reprod. NCBI, 2003, 68(2):651-654.

6^ Malik, H. S. and Henikoff, S., 2005, “Positive Selection of Iris, a Retroviral Envelope–Derived Host Gene in Drosophila melanogaster”, PLOS Journal,

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pgen.001004.

• 7^ Anne Dupressoir, Geoffroy Marceau, Cécile Vernochet, Laurence Bénit, Colette
• Kanellopoulos, Vincent Sapin, and Thierry Heidmann, 2005, “Syncytin-A and
• syncytin-B, two fusogenic placenta-specific murine envelope genes of retroviral
• origin conserved in Muridae”, PNAS, vol. 102 no. 3: 725–730.

8^ Barbulescu, M., Turner, G., Su, M., Kim, R., Jensen-Seaman, M. I., Deinard, A. S., Kidd, K. K. y Lenz, J., 2001, “A HERV-K provirus in chimpanzees, bonobos and gorillas, but not humans”, NCBI, Curr Biol., 11(10):779-83.

9^ Eugene D. Sverdlov, Shemyakin-Ovchinnikov, 1998, “Perpetually mobile footprints of ancient infections in human genome”, FEBS Letters, 428: 1-6.

10^ Asaf Levy, Schraga Schwartz and Gil Ast, 2009, “Large-scale discovery of insertion hotspots and preferential integration sites of human transposed elements”, NCBI, 38(5): 1515–1530.

11^ Wenli Li, Abraham E. Tucker, Way Sung, W. Kelley Thomas y Michael Lynch, 2009, “Extensive, Recent Intron Gains in Daphnia Populations”, Science, Vol. 326, Issue 5957, pp. 1260-1262.

12^ Douglas Theobald, 2004, “29+ Evidences for Macroevolution, Part 4: The Molecular Sequence Evidence” The TalkOrigins Archive, Copyright © 1999-2004.