BIOGENIC Biólogos Genetistas Colombianos

Por: Leonardo Galindo

La gran noticia

Muchas veces las personas solo preguntan acerca de la importancia de los grandes avances científicos cuando una noticia aparece en la primera plana de un diario o en los noticieros. Aunque en ocasiones algunas de estas fuentes pueden dar información acertada, no siempre es así, y los medios de comunicación masiva pueden fácilmente guiar a la gente a creer en verdades parciales, verdades agrandadas o en ocasiones hechos que están lejos de la realidad. Lo cierto es que si lo que dicen los científicos o académicos no es siempre totalmente verídico, imaginen lo que puede pasar cuando los medios transmiten o retransmiten la información sin hacer una investigación profunda. Es por eso que no hay nada de malo en ser un poco más inquisitivos, así la ciencia no sea nuestro campo de trabajo… la ciencia finalmente es parte de nuestro día a día. O acaso no quisiéramos entender un poco más de que nos habla nuestro médico cuando comenta de la predisposición genética a una enfermedad, o de por qué se produce el cáncer, o si vacunarnos o no porque al parecer hay una pandemia…una pan que????

El genoma humano fue una de esas grandes noticias que llegó con el cambio de milenio…que oportuno! En la última semana de junio del año 2000 CNN, uno de los medios noticiosos más populares en Estados Unidos, publicó lo que se clasificó como un logro equiparable a poner al hombre en la luna [1]. CNN resaltó frases del entonces presidente de Estados Unidos acerca de cómo sería posible curar la mayoría, si no todas las enfermedades humanas; mientras Francis Collins (líder de uno de los dos proyectos de secuenciación del genoma) más conservador, pero aún con la emoción del momento, hablaba de rápidos avances en entender enfermedades como la diabetes y la esquizofrenia. Aunque hay que decir que la noticia publicada también mostró información sobre las posibles implicaciones éticas de la secuenciación del genoma humano, es interesante como las grandes frases como…curaremos todas las enfermedades, o esto es más importante que poner al hombre en la luna, tomaron prioridad en los primero párrafos. Curiosamente esta última analogía se aplica bastante bien para lo que finalmente ocurrió para obtener el primer borrador del genoma humano. Mientras la llegada de Amstrong y Aldrin a la superficie lunar fue una consecuencia de una carrera contra los cosmonautas rusos, la presentación del primer borrador del genoma humano cinco años antes de lo programado, fue consecuencia de una carrera entre el consorcio de secuenciación público (liderado por Francis Collins), y la compañía privada Celera Genomics (comandada por Craig Venter). Aunque en ciencia las carreras generalmente se dan por la publicación de artículos cuando dos grupos estudian el mismo tema, la aceleración en la investigación en este caso también se vio incrementada por el deseo de Craig Venter y su grupo de patentar las secuencias encontradas, y del consorcio público por hacer posible que dicha información fuera totalmente pública [2].

Sea como fuere, los primeros borradores de la secuenciación del genoma humano realizados por el consorcio público y Celera, fueron finalmente publicados en las dos revistas científicas más relevantes a nivel mundial (Nature y Science) en Febrero de 2001 [3]-[4], y fueron acompañadas de grandes promesas para el futuro.

10 años después

Pero 10 años después de las publicaciones iniciales, de acuerdo a encuestas realizadas a 1000 científicos por parte de Nature, aquella promesa de curar casi todas o todas las enfermedades todavía no se ha cumplido y posiblemente tardará décadas en cumplirse [5]. Es normal que algo así haya ocurrido, lo extraño hubiera sido realmente que hubiéramos curado todas las enfermedades en 10 años; pero por supuesto hablar de un gran evento como la secuenciación del genoma humano sin hablar de una transformación de la humanidad no tendría tanto impacto… verdad? En principio, posiblemente por una visión reduccionista, se creía que encontrar cada uno de los genes del genoma sería suficiente para descifrar su función específica y entonces hacer una relación directa con las enfermedades. Sin embargo como suele ocurrir en toda la naturaleza, las relaciones simplistas uno a uno son poco comunes, y son las interacciones entre las partes las que cuentan. Para los genes, la teoría no es distinta, y generalmente una característica específica (como en el caso de ciertas enfermedades), no depende de un gen, sino de varios interactuando a veces linealmente, a veces circularmente y a veces en redes. Incluso la información de regiones que no codifican para genes, la estructura del ADN y la interacción entre distintos tipos de moléculas en la célula hacen que la decodificación del genoma y su función, sea algo mucho más complicado de lo que se pensaba [6]. De hecho aquellos con una visión más holística, los biólogos de sistemas, que tratan de encontrar todas las partes interactuantes, se han encontrado con que es casi imposible encontrar todas las piezas del rompecabezas para hacer predicciones útiles. Por esta razón, descifrar la secuencia de un genoma es como haber determinado los caracteres de un libro lleno de jeroglíficos y acertijos donde las palabras (genes), solo tienen sentido al hacer frases con otras palabras que pueden o no encontrarse en la misma página. El entendimiento básico de dichas partes del genoma y su funcionamiento ha variado completamente en esta última década, debido en parte a los grandes esfuerzos de secuenciación. Aunque el estimativo actual del número de genes en el genoma humano es de 21.000 (que cubren probablemente solo el 1.5% de la secuencia total), se sabe ahora que muchos de estos genes codifican para más de una proteína. Las grandes regiones que no codifican para genes hacen parte de una red de regulación previamente desconocida e inexplorada [7], y finalmente no solo el código de los genes es relevante, sino su posición y estructura en el núcleo celular. Solo al entender la función de los genes y sus interacciones es posible vincular más directamente su relación con las enfermedades.

Lo cierto es que a pesar de esta complejidad, haber secuenciado el genoma humano casi es su totalidad si ha traído beneficios, mayormente en la forma de conocimiento biológico y médico básico [5], y eventualmente este conocimiento ayudará al diagnóstico y el tratamiento de numerosas enfermedades. Adicionalmente, la carrera por secuenciar el genoma y el continuo análisis de este y otros genomas durante la última década han impulsado la tecnología de secuenciación y el desarrollo de herramientas de bioinformática (herramientas computacionales para el análisis de moléculas biológicas), tanto así que actualmente podemos secuenciar en una semana 10 millones de veces más secuencia de lo que podíamos en 1990 [7], y de hecho es posible secuenciar un genoma humano completo en un día por un par de miles de dólares [8]. Esto abre infinitas posibilidades para comparar múltiples regiones del genoma en numerosos individuos…y posiblemente en el futuro genomas completos en poblaciones enteras. Actualmente ya tenemos gran cantidad de información acerca de pequeñas variantes en el genoma (SNPs – sigla en inglés para polimorfismos de un nucleótido), además de otros cambios como las deleciones e inserciones, que pueden ser relacionadas directamente con condiciones específicas. La información de las variantes y las mutaciones esparcidas por todo el genoma nos ha permitido sin duda hacer relaciones mucho más directas y en proporciones mayores entre el componente genético (genotipo) y las enfermedades (fenotipo) [7]. Por ejemplo, mientras hace una década los genes conocidos relacionados con enfermedades (hereditarias y no hereditarias) estaban en el rango de los cientos, ahora el número de genes que se pueden relacionar esta en el rango de miles, y se sabe que muchas enfermedades dependen de numerosos genes y de sus interacciones con otros componentes celulares. Enfermedades como la diabetes tipo 2, que afecta a más de 300 millones de personas en el mundo, dependen de secciones del genoma ubicadas en 39 lugares distintos. Para desordenes mentales como la esquizofrenia solo unas pocas regiones genómicas han sido identificadas pero se cree que este tipo de enfermedades tienen un componente polígenico (de varios genes) amplio. Incluso características tan comunes como la altura de una persona parecen depender de más de 180 regiones distintas en el genoma. Adicionalmente la posibilidad de estudiar individuos de poblaciones distintas también ha permitido encontrar otro tipo de relaciones genéticas. Ciertas enfermedades renales están ligadas a variantes presentes en el gen (APOL1) de personas de ascendencia africana, las cuales no se encuentran en poblaciones europeas.

Aunque todo este conocimiento es de suma importancia y constituye un gran avance desde el año 2000, es importante saber que encontrar la relación genética de una enfermedad no significa haberla curado. Por ejemplo para el caso del cáncer, aunque el número de genes descubiertos relacionados con los cánceres más comunes se ha triplicado desde los 90’s [7], aún es necesario conocer las interacciones de estos genes y evaluar grandes poblaciones para poder diseñar medicinas a la medida que disminuyan significativamente las tasas de mortalidad. Si bien es posible reconocer un factor de riesgo mediante el análisis genético, el camino para el diagnóstico masivo y un tratamiento adecuado es aún largo para muchas de estas enfermedades.

Hace más de una década, se hicieron grandes promesas que no se pudieron cumplir del todo, sin embargo, el espíritu y la voluntad de hacer grandes cosas nos llevaron a una revolución en el conocimiento biológico y tecnológico más grande de lo que pudimos imaginar. Estamos de nuevo en las puertas de una nueva década con nuevos retos, esperemos que los nuevos objetivos trazados se puedan cumplir uno a uno para beneficio de la humanidad.

Cada una de nuestras células es un pequeño ecosistema cambiante de un momento al siguiente, y cada célula hace parte de sistemas aún más grandes con las mismas complejas propiedades, que a su vez, hacen parte de sistemas de mayor orden. Somos a lo menos una infinidad de interacciones, y al siguiente instante somos de nuevo otra infinidad pero diferente….


Referencias

[1]http://archives.cnn.com/2000/HEALTH/06/26/human.genome.05/index.html

[2]Abbott A: The Human Race. Nature 2010, 464(7289):668-669.

[3]Lander ES, Linton LM, Birren B, Nusbaum C, Zody MC, Baldwin J, Devon K, Dewar K, Doyle M, FitzHugh W et al: Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature 2001, 409(6822):860-921.

[4]Venter JC, Adams MD, Myers EW, Li PW, Mural RJ, Sutton GG, Smith HO, Yandell M, Evans CA, Holt RA et al: The sequence of the human genome. Science 2001, 291(5507):1304-+.

[5]Butler D: Science after the Sequence. Nature 2010, 465(7301):1000-1001.

[6]Hayden EC: Life Is Complicated. Nature 2010, 464(7289):664-667.

[7]Lander ES: Initial impact of the sequencing of the human genome. Nature 2011, 470(7333):187-197.

[8]Venter JC: Multiple personal genomes await. Nature 2010, 464(7289):676-677.

Por Leonardo Galindo

Hace unos meses hablaba con una amiga que se mudo a New Jersey y ella comentaba que para su aplicación de seguridad social requerían saber su raza. Ella de padres asiáticos, pero nacida en Canadá, se preguntaba: ¿que se supone que debo poner en esta casilla... raza humana?

El argumento genético

El debate acerca del concepto de razas en los humanos y su veracidad biológica ha durado por décadas, debido a que las razas fueron inicialmente definidas socialmente (en adelante pondré la palabra raza en comillas cuando se refiera al concepto social). El reconocido biólogo evolutivo, Richard Lewontin, analizó desde el punto de vista genético, la distribución de la diversidad humana [1]. Su tesis principal esta basada en que los caracteres que el hombre había escogido para delimitar las “razas” estaban basados en nuestra percepción visual de las diferencias físicas, lo cual no es siempre congruente con una clasificación biológica [1][2]. Las diferencias físicas conforman solo parte de las diferencias entre individuos o grupos de individuos, y dichas diferencias pueden ser causadas por presiones debidas a factores ambientales, y no por herencia directa. Un ejemplo es el caso del color de piel oscuro de poblaciones en África, Asia y Australia adquirido debido a la presencia de dichas poblaciones en regiones de intensa radiación solar [3], las cuales evidentemente no son clasificadas generalmente como pertenecientes a la misma “raza”. Desde una perspectiva genética si las “razas” humanas tienen en realidad un fundamento biológico, entonces las diferencias genéticas entre los individuos de una “raza” deben ser menores que las diferencias entre individuos de distintas “razas”. Lewontin [1], usó información de 17 genes para establecer dicha congruencia entre siete “razas”: caucásicos, africanos negros, mongoloides, aborígenes sur asiáticos, amerindios, oceánicos, y aborígenes australianos. Su conclusión fue inquietante; según sus análisis, la proporción media de diversidad (variación) es de más de 85% dentro de las “razas”, y menos del 15% de las diferencias en los humanos se deben a los grupos raciales. Esto quiere decir que según los genes estudiados dos individuos de una misma “raza” pueden llegar a tener más diferencias que individuos tomados de “razas” distintas. Lewontin concluye su artículo diciendo que la clasificación racial humana no tiene valor social y que además es destructiva de las relaciones sociales y humanas. El artículo y la conclusión de Lewontin muestran al parecer el deseo de establecer mediante bases científicas una igualdad social, que puede bien estar enmarcada en su pensamiento Marxista.

En concordancia con lo encontrado por Lewontin, numerosos artículos en genética muestran o referencian otros estudios en donde las diferencias en los caracteres genéticos humanos no corresponden a los grupos raciales determinados socialmente. Dichas “razas”, se comportan mas bien como un continuo, en donde no se pueden establecer diferencias genéticas radicales entre grupos [1][2][4][3][5][6]. Dicha continuidad, y la imposibilidad de marcar diferencias tajantes entre “razas” esta dada en parte por los patrones de migración humana desde el origen del hombre, por el flujo de los genes entre las poblaciones humanas [2][7], y por fuertes evidencias sobre un origen único de la especie humana (citado en [4]). Barbujani [3] muestra como varios autores (entre los que se incluyen Ernst Mayr, uno de los biólogos evolutivos mas importantes de nuestra era) definen a una raza biológica como una población que necesita evolucionar separadamente y comparte una fracción genética significativa entre sus miembros, que le permite distinguirse de otras razas. Debido en parte a que no existen realmente barreras geográficas que permitieran un aislamiento total de las poblaciones humanas y a que la hipótesis mas fuerte del origen del hombre se refiere a un evento único proveniente de África, la prevalencia de razas humanas que evolucionaran separadamente y sin flujo genético con otras razas parece poco probable.

El cambio de marea

Sin embargo, a pesar de los numerosos estudios que soportan la idea de una incongruencia entre la genética y la concepción social de las “razas”, existe una fuerte oposición a la idea de que las “razas” no tienen una correlación genética y biológica. Edwards [8], argumenta que el estudio de Lewontin en 1972 presenta fallas en su diseño estadístico, y afirma que si es posible que las “razas” humanas tengan diferencias en sus características genéticas. Esto también sugeriría que los resultados de Lewontin no argumentan en definitiva la ausencia en la diversidad genética entre distintas poblaciones humanas. Es posible que con una resolución mayor o mas información genética se encuentren relaciones mas cercanas entre grupos humanos y su composición genética [4]; de hecho es posible que aunque el concepto social de “raza” no se ajuste a un patrón genético, nuevas razas humanas puedan ser definidas luego de los estudios biológicos de diversidad. Incluso, numerosos estudios muestran que hay estructura geográfica en las poblaciones humanas y que es posible encontrar correlaciones a nivel continental sobre el lugar de origen de un individuo basándose en características genéticas (citado en [3])[9][5]. Incluso desde otra perspectiva las razas humanas podrían ser definidas como ecotipos (poblaciones adaptadas a ambientes específicos pero no necesariamente distintas genéticamente) [10], y en este sentido una nueva definición de las razas humanas podría estar relacionada con poblaciones adaptadas a distintos ambientes.

Lo social y lo biológico

El debate entre la relación de “raza” y genética parece ser, desde el punto de vista de muchos, improductivo. La complicación básica parece surgir de un argumento que se vuelve circular: las “razas” determinadas socialmente son usadas para establecer si existe diferencia genética entre ellas; dicha distinción, en la mayoría de las ocasiones, no se mantiene debido a que el estudio ha sido basado en dichas “razas” escogidas socialmente. El problema de este debate improductivo repercute directamente en los grupos “raciales” y su contexto social. Por ejemplo, en numerosas ocasiones las predisposiciones a enfermedades han sido ligadas directamente a grupos "raciales". Estudios epidemiológicos en Estados Unidos muestran una alta correlación de ciertas enfermedades con grupos “raciales” específicos, y esto lleva a pensar en una relación genética y biológica directa, sin tener en cuenta que las inequidades sociales entre estos grupos poblacionales pueden estar dando forma a dichas diferencias a nivel de salud y no necesariamente sus características genéticas [11][5]. En otras palabras, debido a que el estado de salud tiene una connotación biológica, las personas tienden a hacer una relación directa que vincula la predisposición a una enfermedad en una “raza” con una característica genética. Un ejemplo de esta problemática fue expuesto por Gravlee [5]. En un estudio citado por este autor se argumentaba tener evidencia para ligar factores genéticos con el tiempo de dar a luz entre madres de “raza” negra y blanca. Dicho estudio fue divulgado por el diario The New York Times bajo un título de argumento similar [12], pero en realidad dichas diferencias genéticas solo fueron inferidas debido a las variaciones en el tiempo de nacimiento de los infantes, y no a un estudio de los genes implicados directamente en este proceso de desarrollo. En este sentido es importante entender que la composición genética es una parte relevante, pero no constituye toda la biología de un organismo, ya que distintos factores ambientales pueden influir sobre el desarrollo biológico de un ser vivo. Si ha de establecerse una relación genética directa entre grupos poblacionales y la predisposición a enfermedades para los tratamientos de salud, puede ser mas importante tratar de estudiar la ancestria geográfica de los individuos que los grupos “raciales” determinados socialmente [9][11]. En otras palabras, al estudiar de donde vienen nuestros ancestros y quienes eran, es más probable establecer a que enfermedades podemos ser susceptibles. Mientras tanto, encontrar relaciones entre razas y enfermedades es más complicado pues los individuos de una “raza” no están necesariamente relacionados genéticamente.

Posiblemente en lugar de seguir alimentando este debate es necesario entenderlo desde otra perspectiva y establecer como los estudios genéticos pueden ayudar a generar herramientas para un diagnostico de enfermedades independiente del concepto social de “razas”. Sin embargo, es necesario usar dicho concepto social para establecer porque existen relaciones entre los grupos “raciales” y la incidencia de enfermedades específicas. En este sentido, Gravlee [5] expone un argumento interesante de como el concepto de “raza” también se puede volver biológico a pesar de que inicialmente halla sido fundamentado en los social y no en la biológico. Estudios citados en dicho articulo muestran como las inequidades sociales fundamentadas en lo “racial” pueden resultar en alto riesgo de sufrir condiciones como hipertensión o diabetes en los grupos “raciales” menos favorecidos, lo cual a su vez puede tener un efecto en la condición fetal y post-natal de los hijos. Este ejemplo muestra claramente como aunque una condición social no puede alterar la condición genética per se, si puede tener una influencia en alteraciones biológicas, que aunque no heredadas, puedes aun persistir por varias generaciones. En este sentido un nuevo modelo de estudio en el desarrollo biológico humano debería tener en cuenta los factores genéticos intrínsecos, las presiones naturales y las modificaciones infringidas a nivel socio-cultural [5].

Los seres humanos como especie biológica, tenemos una historia ligada a la evolución. Sin embargo dicha evolución es en la actualidad no solo de carácter biológico sino también cultural y social. Es la labor tanto de científicos de las ciencias naturales, como de las ciencias sociales, que cuando los conceptos de implicación biológica y social se encuentren en una encrucijada, se establezcan metodologías de estudio que permitan el avance conjunto de ciencia y sociedad, y que esclarezcan las dudas sobre los aportes reales que cada disciplina puede aportar, propiciando así discusiones útiles que resulten en la perpetuación de nuestra especie y en el avance como sociedad. Por encima de nuestras diferencias físicas y genéticas estamos unidos por nuestra humanidad y somos solo una parte de la red formada por todos los organismos del planeta. El desarrollo consciente nos provee con un poder que parece único para determinar nuestro futuro y el de nuestro planeta, y por esto es necesaria una reflexión continua de nuestro papel como individuos y como especie. Aunque la discusión acerca del concepto de “raza” continua, es importante tener en mente que todos somos finalmente seres humanos.

Referencias

[1]Lewontin RC. 1972. The apportionment of human diversity. Evolutionary biology 6: 381-398.
[2]Templeton AR. 1998. Human races: A genetic and evolutionary perspective. American Anthropologist 100(3): 632-650.
[3]Barbujani G. 2005. Human races: Classifying people vs understanding diversity. Current Genomics 6(4): 215-226.
[4]Tetushkin EY. 2001. Genetics and the origin of human "races". Russian Journal of Genetics 37(8): 853-867.
[5]Gravlee CC. 2009. How Race Becomes Biology: Embodiment of Social Inequality. American Journal of Physical Anthropology 139(1): 47-57.
[6]Relethford JH. 2009. Race and Global Patterns of Phenotypic Variation. American Journal of Physical Anthropology 139(1): 16-22.
[7]Hunley KL, Healy ME, Long JC. 2009. The Global Pattern of Gene Identity Variation Reveals a History of Long-Range Migrations, Bottlenecks, and Local Mate Exchange: Implications for Biological Race. American Journal of Physical Anthropology 139(1): 35-46.
[8]Edwards AWF. 2003. Human genetic diversity: Lewontin's fallacy. Bioessays 25(8): 798-801.
[9]Novembre J, Johnson T, Bryc K, Kutalik Z, Boyko AR, Auton A, Indap A, King KS, Bergmann S, Nelson MR, Stephens M, Bustamante CD. 2008. Genes mirror geography within Europe. Nature 456(7218): 98-U95.
[10]Pigliucci M, Kaplan J. 2003. On the concept of biological race and its applicability to humans. Philosophy of Science 70(5): 1161-1172.
[11]Foster MW. 2009. Looking for race in all the wrong places: analyzing the lack of productivity in the ongoing debate about race and genetics. Human Genetics 126(3): 355-362.
[12]Bakalar N. 2007. Study points to genetics in disparities in pre-term births. New York Times(February 27, 2007): F5.

Por Leonardo Galindo

¿Que es biodiversidad?

Si hay algo de lo que podemos hablar los Colombianos es de Biodiversidad. Colombia es el cuarto país mas biodiverso en el mundo por número de especies [1]. Poseemos el mayor número de especies de aves y anfibios, somos segundos en plantas luego de Brasil y terceros en especies de reptiles luego de Australia y México.

¿Pero que significa el termino Biodiversidad? En una discusión donde se compilaron múltiples definiciones sobre el término, la biodiversidad se define como la variedad dentro y entre organismos, comunidades y procesos biológicos en un lugar especifico [2]. Sin embargo, las definiciones de diversidad biológica abarcan desde los la variedad de ecosistemas hasta la diversidad de genes [2].

Como se estudia diversidad genética

En las últimas décadas los estudios en diversidad genética han tomado mas fuerza debido en gran parte a los avances tecnológicos para el estudio de las unidades básicas de información genética: los genes. Estas unidades de información que se transmiten de padres a hijos se pueden definir desde el punto de vista molecular como secciones de ADN (Acido Deoxiribonucleico) conformados por una serie de caracteres (nucleótidos), con información para formar proteínas [3], que a su vez, determinan las características expresadas en cada organismo (similar a como las frases de un libro se unen para formar una historia). Sin embargo, dicha definición sigue bajo modificación debido a la complejidad y nuevos descubrimientos acerca de estas moléculas [3]. Luego de la publicación de la estructura del ADN [4], los genetistas empezaron a estudiar mas a fondo las unidades genéticas que ya habían sido inferidas anteriormente en los estudios de Gregorio Mendel, y en 1972 se determinó la primera secuencia de caracteres que definían un gen [5]. Por la misma época, en 1970, se descubrieron las primeras enzimas de restricción, proteínas capaces de cortar ADN en distintas secciones.

Estos avances en conjunto permitieron empezar a identificar las diferencias que existían a nivel genético entre los organismos. Debido a que las diferencias fenotípicas (físicas) entre organismos están determinadas en parte por las diferencias en la secuencia de caracteres del ADN, y en consecuencia por las diferencias en las secuencias de los genes, al utilizar tecnología genética es posible determinar las diferencias que generan la diversidad genética. Por ejemplo si se compara la secuencia de caracteres del genoma humano (3000 millones de caracteres) con la del chimpancé, las substituciones en los caracteres son tan solo de un 1.23% [6], lo cual sumado a otras pocas diferencias entre las secuencias de ADN demuestra que los chimpancés pueden tener similaridades genéticas con los humanos de entre 96 a 98%. De la misma forma, si hiciéramos comparaciones con especies más disímiles como los ratones veríamos que el porcentaje de similaridad disminuiría. Y si pasamos a grupos más distantes como los insectos las diferencias son aun más grandes.

Diversidad genética y evolución

La diversidad genética es en si una consecuencia de la evolución; desde el origen de la vida hace 3500 millones de años [7] los organismos se han diversificado, en gran parte, gracias a variaciones en sus genomas creando la variedad de formas y estructuras que vemos hoy en día. Factores como barreras geográficas o presiones ambientales hacen que variaciones genéticas aleatorias se fijen en una población de organismos y no en otra, dando origen a distintas especies y en consecuencia al aumento de la diversidad genética. La biodiversidad de los organismos esta sustentada en gran parte por dicha diversidad genética. Incluso a un nivel mucho mas fino la presencia de diversidad genética es factor determinante de la persistencia de una especie. Mientras existe un factor común que une a todos los individuos de una especie (su capacidad de reproducirse y crear descendencia que así mismo se reproduzca), existe también una variación genética entre los miembros de una misma especie. Aunque en organismos como las bacterias se puede hablar de clones (dos organismos con exactamente el mismo genoma), debido a que no hay reproducción sexual sino división celular, es poco probable encontrar dos miembros de una misma especie con genomas idénticos. Si no creen que esto sea cierto al salir mañana a la calle traten de encontrar a alguien que sea exactamente igual a ustedes; incluso entre gemelos idénticos se han encontrado variaciones en sus secuencias de ADN [8].

La variación dentro de los miembros de una misma especie, llamada intra-específica, además de ser una consecuencia evolutiva, es de suma importancia a la hora de asegurar la continuidad de la especie. Hace poco se estableció que la banana que todos comemos, llamada banana Cavendish, carece de variabilidad genética y esta muriendo debido al ataque de un hongo [9]. Para entender porque sucede esto, supongamos que todos los alumnos en una clase tienen un examen de física; luego supongamos que todos los alumnos han sido educados exclusivamente en física y tienen exactamente la misma información en sus cabezas. Cuando llega el profesor de física a hacer el examen, todos responden igual y pasan el examen. Sin embargo cuando viene el profesor de biología nadie tiene información distinta a la de física en sus cabezas… ¿que creen que ocurre? Ahora reemplacemos los alumnos por una especie, la información de física por la información genética, y los profesores por clases de hongos.

La diversidad genética influye ampliamente en las diferencias físicas y la predisposición a enfermedades en humanos, la resistencia de ciertas plantas a la sequía y de ciertas bacterias a los antibióticos; la diversidad genética bajo la presión del ambiente marca las características biológicas de todos los organismos en el planeta tierra.

Impacto de los humanos sobre la biodiversidad

La constante modificación del planeta por parte de la especie humana y nuestra continua intervención en el uso de los recursos biológicos han causado cambios fundamentales en hábitats naturales, causando extinción o disminución en el número especies, lo que repercute directamente en la biodiversidad. Aunque el impacto humano en la extinción de especies se ha dado de forma generalizada, la mayoría de extinciones relacionadas con la influencia humana se han dado en islas debido a que las especies endémicas (nativas exclusivamente de un lugar), en este tipo de formación, poseen una diversidad y cobertura geográfica limitada haciéndolas susceptibles a cambios acelerados como los infringidos por el impacto del hombre [10]. Para menguar el impacto del ser humano en la disminución de la diversidad biológica es necesario hacer uso adecuado y responsable de los recursos. Por ejemplo, iniciativas como los bancos genéticos de semillas permiten almacenar semillas de especies distintas e incluso semillas de una misma especie con diferencias genéticas para conservar la biodiversidad en caso de que el número de individuos de las especies plantadas sea reducido dramáticamente debido a efectos bióticos como predadores o patógenos, o abióticos como sequías o inundaciones. Tener una gran variedad de semillas almacenadas incrementa la probabilidad de que alguna de ellas sea resistente al factor biótico o abiótico, de la misma manera como la diversidad genética en los seres humanos hace a algunos más resistentes a enfermedades específicas.

Aunque la diversidad de los ambientes naturales, de especies y de los genes oscila naturalmente, nuestra influencia juega un papel muy importante en mantener el equilibrio biológico de nuestro planeta, y es responsabilidad de todos hacer uso adecuado de los recursos, disminuir los niveles de contaminación y buscar nuevas alternativas tecnológicas para preservar la biodiversidad actual.


Referencias:

[1]Romero MC, E. Ortiz, N. 2008. Informe sobre el estado de la biodiversidad en Colombia 2006-2007.In Humboldt IdIdRBAv. Bogotá D. C.: Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt. 181p.

[2]DeLong DC. 1996. Defining biodiversity. Wildlife Society Bulletin 24(4): 738-749.

[3]Pearson H. 2006. What is a gene? Nature 441(7092): 398-401.

[4]Watson JD, Crick FHC. 1953. Molecular Structure of Nucleic Acids - a Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature 171(4356): 737-738.

[5]Haegeman G, Fiers W, Ysebaert M, Jou WM. 1972. Nucleotide Sequence of Coat Protein Gene of Bacteriophage Ms2 Rna - Derivation of Primary Structure. Archives Internationales De Physiologie Et De Biochimie 80(3): 601-&.

[6]Li WH, Saunders MA. 2005. The chimpanzee and us. Nature 437(7055): 50-51.

[7]Zimmer C. 2009. On the Origin of Life on Earth. Science 323(5911): 198-199.

[8]http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=identical-twins-genes-are-not-identical

[9]Mirsky S. 2008. Attack on the clones. Scientific American 298(4): 46-46.

[10]Fordham DA, Brook BW. 2010. Why tropical island endemics are acutely susceptible to global change. Biodiversity and Conservation 19(2): 329-342.