O PAPEL DOS GENES NA BIODIVERSIDADE.

O gene é a unidade molecular, o DNA, responsável pela hereditariedade. O surgimento de moléculas auto-replicadoras ainda é o enigma da biologia. Teoricamente os precursores destas unidades eram apenas blocos moleculares auto-replicadores que possivelmente foi substituído aos poucos por unidades de RNA auto-replicadoras e posteriormente o DNA.

“Recorte anatômico” de um gene

Mudanças morfológicas grandes podem estar associadas a regiões específicas dos cromossomos isso porque as variações no gene afetam diretamente as vias mais importantes do desenvolvimento de um indivíduo como: moléculas sinalizadoras que controlam o desenvolvimento de estruturas específicas do corpo, moléculas fatores de transcrição que controlam a expressão de um elenco de outros genes igualmente importantes, diferenciação de células pluripotentes (ou células tronco) durante o desenvolvimento e migração e proliferação de células durante o desenvolvimento embrionário. É o que na biologia nós chamamos de evo-devo. Isso mostra que um gene desempenha mais de uma função, e as funções de um organismo geralmente são configuradas por mais de um gene, é o que chamamos de pleiotropia.

A alteração de genes é um fator decisivo na destruição ou criação de novas espécies. Se olharmos de modo mais grosseiro para a árvore da vida veremos que variações nos genes de peixes (a 380 milhões de anos) deu origem aos anfíbios, e bastou uma segunda variação deste porte para que nossos ancestrais surgissem, pois durante a segunda mudança surgem os répteis, e entre os anfíbios e répteis surge uma gama de organismos sinapsídeos que deram origem aos mamíferos, e nós somos apenas um ramo da arvore da vida dos mamíferos.

Para dar uma idéia melhor a respeito da importância dos genes e de suas alterações vamos dar exemplos mais concretos utilizando estruturas, animais, vegetais e variações no genoma de nós humanos e a importância deles na nossa evolução nos últimos milhares de anos.

Em Vegetais, o milho descende de seu ancestral teosinto da América Central. A diferença entre eles esta relacionada a regiões específicas dos cromossomos. Mutações na área reguladora de um gene – região que atua como o cérebro de um gene, determinando quando, onde como e porque um gene é expresso – que controla a divisão celular durante o desenvolvimento do caule foram suficientes para divergir as duas espécies. Mudanças em outro gene que é ativo durante o desenvolvimento da semente faz com que os grãos duros se tornem macios e comestíveis. Essa diferenciação ocorreu naturalmente pelas populações de fazendeiros mesoamericanos a milhares de anos atrás sem o menor conhecimento cientifico. Seleção artificial.

Partindo para os animais, no caso dos cães, por exemplo, os exemplos são variados. Cães labradores amarelos e pretos se diferem devido a variação de um gene, que quando alterado desativa o receptor de células pigmentadas de cães amarelos. Em galgos mudanças em alguns pares de bases desativa os sinalizadores que impedem o crescimento dos músculos, o resultado é um cão super bombado. Cães da raça Ridgeback uma duplicação de uma região de 133 mil pares de bases que abrange 3 genes ligados ao fator de crescimento do fibroblasto tem como resultado um cão com uma crista dorsal com pêlos invertidos.

A 10 mil anos atrás no final da ultima era do gelo populações de peixes esgana-gato colonizaram os lagos e rios e passaram mais de 10 mil gerações isoladas a ecossistemas com temperatura, sanilidade e pH bem variadas. O resultado foi a maior diferenciação de peixes já registrada, produzindo diferentes populações com diferenças estruturas bruscas como o aumento de 30 vezes o tamanho de espinhos, a cor, nadadeiras, forma da mandíbula e etc. Outro exemplo ocorre com a semelhança genéticas que ocorre nas girafas e na sua irmã ocapia (Okapia Johnstoni). Tanto a girafa, quanto a ocapia ou até mesmo nós humanos mesmo, temos 7 vértebras compondo a região do pescoço. Cada uma com suas artérias, ligamentos, nervos e músculos conectados. Apenas uma modificação no embrião é necessária para que o comprimento do pescoço se quadruplique em tamanho.

Okapia e Girafa, mais do que uma semelhança anatomia.

Se tratando da espécie humana as variações genéticas que ocorreram desde que nosso ancestral separou da linhagem dos chimpanzés foram muitas, embora ainda compartilhemos 99,2% de semelhança. Entretanto, especula-se muito que a espécie humana parou de evoluir depois que se tornou moderna. Na verdade esta é uma idéia totalmente errada. Na verdade estudos genéticos mostram que ao longo dos últimos 10 mil anos os seres humanos evoluíram 100 vezes mais rápido do que os seus ancestrais. É possível que a evolução esteja trabalhando no nível cultural da humanidade, mas acredito que biologicamente também, afinal, basta estar vivo para ser vitima da seleção.

Um estudo com marcadores genéticos realizado com 270 pessoas de 4 grupos chineses como Han, japoneses, iorubas e europeus mostrou que 7% dos genes humanos sofreram modificações a pelo menos cinco mil anos atrás. Alguns genes inclusive envolvem mudança n aumento do neocórtex. Além disso, existem mais de 300 regiões genômicas que mostram evidências de alterações recentes, conferindo resistência a doenças como malária, na Europa resistência a alguns tipos de HIV, tolerância a Lactose, ao PTC, mudanças de pigmentação da pele, folículos capilares, os dos olhos e etc. Todas elas devido aos ambientes que ao longo dos últimos 10 mil anos nós conquistamos.

Para que a evolução esteja ocorrendo rapidamente na nossa espécie é possível que as pressões seletivas que agem sobre estes indivíduos esteja mudando significativamente. Na verdade, se estimarmos que os humanos tenham filhos com aproximadamente 30 anos, depois de 15 gerações (ou 450 anos) muitas coisas já terão mudado do ponto de vista fisiológico, genético, comportamental e etc. Isso possivelmente ocorreu com diferentes mudanças ambientais que ocorreram no passado, como pressões seletivas que ocorreram no Pleistoceno, ou na revolução agrícola, e até na revolução industrial.

Essas adaptações surgem porque o homem passou por situações que alteraram sua constituição genética ao longo do desenvolvimento da agricultura, da domesticação de animais que produziam leite e levou a tolerância a lactose, por exemplo, surgimento de zonas urbanas e suas diferentes fisionomias e paisagens. São todos fatores que pesam na qualidade de vida e afetam a constituição genética dos indivíduos. Atualmente a evolução do homem parece esta em um processo de homogenização. Isso porque durante milhares de anos grupos se mantiveram isolados geograficamente e restritos a diferentes pressões de seus habitas. Com a modernidade, tecnologia e globalização o conjunto de genes esta tendo uma mistura bem ampla. E como sabemos cada uma dessas variações que conferem vantagem tendem a se espalhar rapidamente na população. Ainda vemos somente mudanças que não são significativamente grandes a ponto de sermos isolados geneticamente e produzirmos duas espécies diferentes.

Scritto da Rossetti

Palavras chave: Rossetti, Netnature, Ocapia, Gene, DNA

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