SCOMMESSE SULL’EREDITÀ: PIÙ CHE I GENI, CONTANO I PRIONI. (comentado)

Nonostante si pensi comunemente che l’eredità dei tratti biologici si basi esclusivamente sull’eredità di specifiche sequenze di DNA, sta diventando sempre più evidente l’importanza, per gli organismi e per l’evoluzione delle specie viventi, della trasmissione “epigenetica” dei tratti biologici.

Nel suo uso più frequente, il termine “epigenetica” include tutti  meccanismi di eredità biologica non basati sull’informazione scritta nella sequenza del DNA. I cosiddetti prioni, la cui esistenza è stata ormai dimostrata in molti organismi, compreso l’uomo, si stanno rivelando come un caso estremo di eredità epigenetica, che potrebbe essere destinato a cambiare la nostra visione dell’eredità e dell’evoluzione biologica.

I prioni sono proteine che possono esistere in diverse conformazioni, una delle quali (definita conformazione prionica) ha la straordinaria peculiarità di poter replicare se stessa, agendo come stampo per la conversione alla conformazione prionica di altre molecole della stessa proteina. Per la maggior parte dei prioni (ne sono note alcune decine), questa conformazione auto-propagantesi può essere descritta come un ben ordinato polimero fibrillare, detto anche prione amiloide. Quando in una cellula sono presenti prioni amiloidi, questi possono influenzarne il comportamento e la capacità di sopravvivenza. Nel caso delle malattie neurodegenerative come l’Encefalopatia Spongiforme Bovina (BSE, o Morbo della mucca pazza, il cui studio permise a Stanley Prusiner di scoprire i prioni ed essere insignito per questo del Premio Nobel per la Medicina nel 1997), i prioni producono effetti negativi che sono alla base della malattia stessa.

Ma nel fungo unicellulare Saccharomyces cerevisiae (il comune lievito di birra), e probabilmente in molti altri organismi, senza escludere l’uomo, diversi tipi di prione possono, quando presenti, produrre vantaggi per l’organismo stesso. Studi recenti nel lievito di birra hanno permesso di capire che alcuni prioni amiloidi, che conferiscono alle cellule la capacità di crescere in condizioni avverse, possono essere frammentati in pezzi più piccoli, i quali – ed è questo il punto più rilevante – vengono distribuiti alle cellule discendenti durante la divisione cellulare e, auto-propagandosi in esse, producono nelle cellule figlie la stessa capacità di sopravvivenza in condizioni avverse posseduta dalla cellula madre. In questo modo, possono essere trasmessi/ereditati fenotipi in modo del tutto indipendente dal DNA, attraverso strutture proteiche in grado di replicare se stesse anche in modo transgenerazionale.

Un aspetto affascinante di questi studi, effettuati in buona parte nel laboratorio di Susan Lindquist, alWhitehead Institute for Biomedical Research(Cambridge, Massachusetts), è che la transizione conformazionale che porta ai prioni amiloidi è molto favorita quando le cellule sono sottoposte a stress di vario tipo. Questa risposta all’ambiente mediata dai prioni permette alle cellule di acquisire in modo repentino nuove caratteristiche, la cui capacità globale di conferire vantaggi alle cellule può così essere esplorata, messa alla prova, ed eventualmente selezionata. Il potere che le proteine prioniche hanno di indurre cambiamenti molteplici e rilevanti negli stati cellulari dipende dal fatto che esse funzionano generalmente in punti nevralgici del flusso dell’informazione genetica, pertanto una loro alterazione può produrre effetti sulla concentrazione e sull’attività di migliaia di altre proteine nella cellula.

Uno studio del laboratorio di Susan Lindquist, appena pubblicato dalla rivista Nature (vol. 482, pp. 363-368), mostra ora che molti ceppi di lievito ritrovati in natura (cioè non provenienti da stock di laboratorio) posseggono numerosi prioni, che i prioni inducono effetti, generalmente benefici, in misura molto diversa nei diversi ceppi, e che il fenotipo vantaggioso conferito dai prioni può, in seguito al riassortimento genetico che avviene comunemente durante il processo di meiosi, divenire indipendente dal prione stesso. Tradotta in termini meno tecnici, quest’ultima osservazione significa che i prioni si stanno rivelando come agenti di eredità in grado di produrre, in riposta a stimoli ambientali, nuovi tratti biologici, i quali possono essere trasmessi per generazioni alla progenie, conferendole eventuali vantaggi, e possono, in seguito, essere fissati più stabilmente grazie a cambiamenti genetici successivi.

In questa prospettiva i geni, e più in generale tutta l’informazione genetica scritta nel DNA, si configurano come attori secondari dei cambiamenti evolutivi, mentre per i prioni si intravede un ruolo di protagonisti delle svolte evolutive, secondo una modalità “lamarckiana” di eredità biologica, in cui stati dell’organismo indotti da fattori ambientali (caratteri acquisiti) possono essere memorizzati in strutture proteiche le quali, in virtù di un affascinante processo di auto-propagazione, possono trasmetterli alla progenie in modo indipendente dall’informazione genetica. Questo ambito della ricerca biologica riserva certamente grandi sorprese per il futuro.

Fonte: Il Sussidiario

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Resenha do autor

Príons são partículas proteinaceas que pode causar sérios problemas de saúde. A maioria dos príons se auto-propaga nos indivíduos invadidos, como ocorre com a versão amilóide.

Ela é responsável pela Encefalopatia Espongiforme Bovina e sua versão humana, que popularmente é conhecida como Doença da Vaca Louca. Um príon é uma proteína que não tem função fisiológica e portanto torna-se patogênica.

Entretanto novas pesquisas ressaltam o seu valor adaptativo para as espécies.

Um estudo feito com Saccharomyces cerevisiae, o fungo de levedura de padeiro ou do fermento biológico mostrou que o príon tem um papel importantíssimo na hereditariedade de características em muitos outros organismos.

Esse estudo permitiu compreender que alguns príons amilóides dão às células a capacidade de crescer em condições adversas.

O príon amilóide favorece células que estão sujeitas a tensões de vários tipos. Esta resposta ao ambiente mediada por príons permite as células adquirir características novas, vantagens na exploração de novos ambientes, e ser eventualmente selecionados.

São distribuídos para as células descendentes durante a divisão celular, produzindo células filhas com a mesma capacidade de sobrevivência em condições adversas como as células mãe.

Desta forma, pode ser transmitido e compartilhar novos fenótipos em uma perspectiva completamente independente do DNA, ou seja, por meio de estruturas protéicas.

Um estudo do laboratório de Susan Lindquist foi publicado na revista Nature e revela que as cepas de leveduras encontradas na natureza possuem inúmeros príons que produzem efeitos benéficos. O resultado fenotípico tem sido tão importante quanto o obtido nas recombinações genéticas que ocorrem durante a meiose.

Os príons estão emergindo como agentes de herança epigenética em resposta a estímulos ambientais, gerando novos traços biológicos, que podem ser transmitidos para as gerações descendentes, dando-lhes vantagens fixando alterações genéticas.

No caso acima os genes e toda a informação genética em DNA são considerados atores secundários de mudança evolutiva, enquanto os príons vislumbram um papel de liderança de atividades de desenvolvimento, de uma forma de herança que esta ligada a concepção lamarckiana da biologia evolutiva.

De fato a explicação aceita interpretações lamarckistas, não no sentido tradicional, mas a forma na qual Lamarck interpretou a evolução das espécies.

Existe uma diferença bastante grande entre Charles Darwin e francês Lamarck.

É sabido que Darwin nunca descartou Lamarck. Erasmus Darwin, avô de Darwin era um médico adepto da explicação Lamarckista e Darwin jamais se preocupou em refutar o francês.

O que Darwin fez foi explicar a evolução sob outra perspectiva. Hoje sabemos que as variações no genoma, nos genes especificamente podem conferir vantagens na luta pela sobrevivência. Essas vantagens são passadas as gerações seguintes garantindo a sobrevivência. Com o tempo é possível que espécies surjam pelo isolamento genético,  comportamental, sexual conforme a genética evolucionista mostra.

Uma mutação genética que permite uma determinada planta produzir um composto químico que afaste parasitas tem um valor adaptativo muito alto e afeta diretamente o sucesso evolutivo e reprodutivo daquele indivíduo. Portanto, a mutação é um mecanismo intrínseco e tem um efeito direto na capacidade de sobrevivência de um determinado organismo.

Era isso que Darwin explicava e que ficou melhor compreendido depois da descoberto dos trabalhos de Mendel e a criação da síntese NeoDarwiniana em que a genética e posteriormente a biologia molecular vieram auxiliar.

Lamarck apostava que as mudanças que ocorriam nos organismos eram ditadas pelos fatores ambientais e que os organismos adquiriam essas características sem passar por um processo de seleção. Ou seja, a presença de determinada característica anatômica em um determinado organismo obrigatoriamente estaria presente na sua prole.

Sabemos hoje que essas características passam por processos de seleção, mas Lamarck não estava errado por completo.

De fato os organismos e os seus genes estão expostos e respondem a alterações ambientais, mas não da forma com que o francês expos.

Para Lamarck, os seres vivos eram como bolas em uma mesa de bilhar, arrastadas de um lado para o outro pelos fatores ambientais. Hoje sabemos que não é assim que ocorre, mas que o meio tem forte influencia na constituição genética dos indivíduos e fatores epigenéticos estão envolvidos nas características dos indivíduos.

Recentemente o criacionista Enézio de Almeida dizer que a Síntese NeoDarwiniana será revista em 2020 com o aquisição de idéias de Lamarck.

Sob o ponto de vista científico, evolutivo não há problema algum pelo simples fato de que Lamarck não estava por todo errado, porque Darwin estava correto em suas obras e porque há mecanismos que atuam diretamente na constituição genética das formas de vida.

De fato, não há nada demais em acoplar esse conceito de Lamarck a evolução pelo simples fato de que ele e Darwin juntos, desde que eles expliquem mais e melhor os processos ligados a evolução da vida. Assim que a ciência trabalha, substituindo paradigmas por melhores explicações.

A junção de Lamarck a Darwin não exclui a evolução, pelo contrário pode trazer novidades acadêmicas para a biologia, como a mecânica quântica trouxe para a física clássica.

A descoberta de príons como agente ambiental que atua diretamente na vida ou até mesmo a transferência horizontal de informação genética não é um impedimento para a evolução da vida. Pelo contrário, podem ser o combustível que alimenta as variações e consequentemente as vantagens de sobrevivência.

No caso dos príons ainda é necessário compreender como esses mecanismos atuam na constituição genética dos indivíduos, mas na transferência horizontal de genes o caso fica mais evidente.

Os organismos receptores do DNA podem até dar pequenos ‘saltos’ evolutivos, uma vez que herdam novos genes já estruturados que poderão servir como matrizes para novas características. Desse modo, no lugar de uma mutação pontual capaz de mudar apenas um aminoácido de uma proteína, é possível receber a receita de como construir uma proteína completa totalmente funcional.

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Scritto da Rossetti

Palavra chave: Netnature, Rossetti, Príon, Seleção, Evolução, Darwin, Lamarck, Transferência horizontal de genes.

One thought on “SCOMMESSE SULL’EREDITÀ: PIÙ CHE I GENI, CONTANO I PRIONI. (comentado)

  1. Um grande problema de se entender a vida, é supor que seja uma mero acaso do que quer que fosse. Sabe-se que o DNA de alguma forma pode ser alterado num organismo vivo, e até mesmo no laboratório (outra confusão, o organismo vivo é um laboratório), não se sabe como, e além disso pode ser transferido para os descendentes, também não se sabe como, MAS O FATO É QUE ÍSSO JÁ FUNCIONA ASSIM HÁ MAIS DE 4 BILHÕES DE ANOS NA TERRA, supor que seja apenas na Terra é outra confusão da sabedoria humana, a “única” inteligente no Universo.
    Há um PhD chamado Hyman Hartman que como todo inventor, está atirando no que vê, e quase que com certeza vai acertar no que não vê. Esse cara está “desconfiado” que os virus podem alterar o DNA, isso parece ser fato. Portanto, os virus não só é fator de doenças, mas também de curas, claro como água.
    Cada célula para “viver”, e apenas “vive” em algum ser vivo, que desmistiifica a balela de célula viva em sopa de fubá, precisa de inúmeros outros organismos vivos (virus e bactérias), SENÃO NÃO METABOLIZA A VIDA, isto é, não faz a química da vida. Primeiro, que não há célula viva em lugar algum, HÁ CÉLULAS QUE CIRCUNSTANCIALMENTE SE COMPORTAM COMO SER-VIVO, apenas em algum ser-vivo e sob certas circunstâncias, uma delas é essa população de organismos em cimbiose, há que se manter o respectivo equilíbrio. Uma doença é um desequilíbrio, assim como a cura, uma recuperação do mesmo, portanto, AS DOENÇAS SÃO BASICAMENTE DESEQUELÍBRIOS CELULARES. Uma pergunta que nunca vi ninguém fazer é como É POSSÍVEL FAZER ESSE EQUILÍBRIO?
    A tese cientista é que isso acontece “por acaso” para se adaptar ao ambiente. Acontece que o próprio ambiente faz parte da vida, e isso é claro no que fazemos, para existir o automóvel, foi preciso “adaptar” o ambiente com combustível, fábrica, estradas, etc.etc. Então, o quê se adapta ao quê? E Darwin estava certo no seu palpite errado de seleção? Estava certo na sua Árvore da Vida, semelhante à Tabela Periódica, na seleção, é um apenas um palpite errado como foi o de Aristóteles sobre o geocentrismo, que dour 20 séculos para se provar.

    O avanço das pesquisas do Dr. Hyman pode chegar à conclusão que o agente ou ferramenta que o organismo se utiliza para alterar ou garantir um DNA na célula, são os próprios virus ou bactérias! E esses mesmos cientistas poderiam explorar isso melhor nos laboratórios, ao invés de invenções complicadas, pois com certeza OS VIRUS TRABALHAM MELHOR! Mas a pergunta mais óbvia é COMO CONTROLAR OS VIRUS E BACTÉRIAS para fazerem aquilo que queiramos?
    Acho que o Dr. Hyman é evolucionista, e com certeza está procurando o fato “acaso” como os virus fazem para modificar o DNA. Se pensar que não existe acaso em parte alguma do Universo, uma complição evolucionista, teria que imaginar que não sendo acaso, teria que necessariamente ser “inteligente”, como?
    Alguém já viu falar em “doenças ocasionadas pela mente”? Tive um tio que morreu precoce por “achar que era doente”, e não tinha nada, acabou ficando doente, teve um complicação renal séria, e morreu jovem. Então, se é possível ficar doente pela mente, por que não sarar também pela mente? E aí está a função dos placebos, das orações, etc. etc.? ENTÃO, DÁ PARA DESCONFIAR QUE PELA MENTE PODEMOS CONTROLAR OS VIRUS E BACTÉRIAS QUE VIVEM DA CÉLULA?
    A questão como é possível exercer esse controle? POR ACASO, COMO PENSOU DARWIN E PENSAM Á MAIORIA DOS BIÓLOGOS? Alguém já pensou como o homem faz para domar outras espécies, como o agricultor ou o criador, ou o próprio domador? PRECISA SABER, TREINAR, EVOLUIR, CONHECER, ETC. ET. Istoé, EVOLUIR COM A INTELIGÊNCIA. Nenhum burro vai jamais descobrir isso porque não tem a faculdade de evoluir com sua própria inteligência, mas o homem até pode fazer que ele evolua com a sua, E TORNA UM BURRO TREINADO.
    Então, se o homem evoluir com seu conhecimento e treinar, PODE UM DIA “DOMAR” TAMBÉ OS VIRUS E BACTÉRIAS QUE CONTROLAM DE FATO A VIDA? É só aprender fazer a soma de dois mais dois! E pensar que isso está exatamente escfrito na doutrina espírita publicada há mais de 160 anos atrás!! É claro que como a Gênesis da Bíblia precisa de interpretações, muitas passagens da doutrina também precisa, até um Gibi transmite conhecimentos, se procurar!
    É claro que sem a admissão da inteligência no comando das coisas, ficamos no “milagre” do acaso, tão místico como imaginar que Deus possa ser o milagreiro de tudo.
    A crença é evidência de inteligência quando nao se torna dogmática. A seleção natural é um dogma tão equivocado como o geocentrismo de Aristóteles. Complica ao invés de facilitar.

    arioba.

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