Elena Bosch va establir el seu grup de recerca a la UPF després d’un postdoc a Anglaterra. Uns dotze anys després, el Grup de Genètica Evolutiva de Poblacions de l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE: UPF-CSIC) és petit —dos estudiants de doctorat i una de màster—, però està ben acompanyat. “Fem una recerca molt propera a la dels altres grups del departament, amb els quals col·laborem molt”, diu la cap del grup. Busquen senyals d’adaptació en els genomes humans que expliquin com ens hem adaptat als diferents ambients amb què ens hem anat trobant des de la sortida de l’home d’Àfrica. Per a això utilitzen dades genòmiques que treuen principalment del projecte “Diversitat del genoma humà”, el qual conté línies cel·lulars d’individus de 51 poblacions d’arreu del món. “Fa vuit anys recopilàvem mostres d’arreu del món i les seqüenciàvem. Ara, el genoma complet de la majoria d’aquestes mostres ha estat seqüenciat i consultem les bases de dades directament”, explica la biòloga.
Més enllà del què: el perquè
Però el grup no vol trobar només senyals de selecció, sinó identificar i demostrar quines variants funcionals hi ha darrere cada senyal i entendre en resposta a quina situació, a quina pressió selectiva, va ocórrer cada adaptació. Primer analitzen la seqüència d’ADN per buscar empremtes característiques de selecció, com ara una reducció dràstica de la diversitat o un excés de variants rares al voltant de gens candidats. “Això ens dóna pistes que aquest fragment del genoma està sent afavorit. I tenim tests per comprovar que aquestes ‘pistes’ són reals”, explica Bosch.
El segon pas és veure quines variacions són funcionals. A més de fer-ho a escala computacional, intenten comprovar-ho de manera experimental. “Moltes vegades anem ‘a casa d’algú’, perquè nosaltres no podem fer la part experimental específica de cada cas. L’avantatge és que podem buscar l’expert en el gen implicat i establir col·laboracions molt productives”, diu la cap del grup.
Un estudi recent ha estat l’anàlisi d’un receptor de zinc amb dues variants: una present a poblacions africanes i l’altra fora d’Àfrica. Van expressar les dues versions en línies cel·lulars i van veure que la variant associada a senyals d’adaptació recent a les poblacions subsaharianes transportava menys zinc dins la cèl·lula. “Creiem que aquesta variant està relacionada amb una adaptació contra algun patogen que necessita el zinc per reproduir-se dins les cèl·lules”, explica la científica.
“No totes les mutacions són dolentes: generen varietat, i això és important, perquè no sabem com variarà l’ambient en el futur”
Actualment el grup estudia altres adaptacions genètiques. A partir de mostres de fetge de 150 individus europeus, analitzen variants genètiques en 110 gens relacionats amb l’homeòstasi de micronutrients, la seva expressió a nivell d’ARN i la quantitat de proteïna produïda. Analitzant la variabilitat genètica al voltant de les variants funcionals trobades a diferents poblacions, han detectat cinc senyals de selecció, tres d’ells nous. “Els micronutrients juguen un paper molt important en la resistència a infeccions i, com que provenen del que mengem, els seus nivells varien en diferents regions”, diu la investigadora.
De l’evolució al Parkinson
Recentment, el grup ha fet un gir als mètodes evolutius i els ha utilitzat per trobar variants rares implicades en malalties complexes. “Hi ha moltes variants comunes que donen predisposició a patir Parkinson, però sumant-les totes encara hi ha una part de l’heretabilitat de la malaltia que no s’explica”, explica Bosch. Per això el grup va seqüenciar 30 gens candidats en un grup de malalts que presentaven la forma esporàdica de Parkinson i en un altre de controls sans. Usant els mètodes evolutius, van identificar que els pacients presentaven un excés de variants rares en gens relacionats amb els casos hereditaris de la malaltia.
Tornant al focus principal del grup, Bosch defensa l’estudi de l’evolució adaptativa, i fins i tot les mutacions. “No totes les mutacions són dolentes: generen varietat, i això és important, perquè no sabem com variarà l’ambient en el futur”, conclou.
