edição 73 - Junho 2008 (www2.uol.com.br/sciam/)
Dispositivos do DNA que decidem quando e onde os genes são ativados permitem aos genomas gerar a grande diversidade de formas animais a partir de um conjunto muito semelhante de genes
por Sean B. Carroll, Benjamin Prud’homme e Nicolas Gompel
Sean B. Carroll, Benjamin Prud’homme e Nicolas Gompel trabalharam juntos por muitos anos para decifrar como a evolução de seqüências regulatórias de DNA define a morfologia animal. Carroll é pesquisador do Howard Hughes Medical Institute, professor de biologia molecular da University of Wisconsin – Madison e autor de dois livros populares sobre evolução. Prud’homme e Gompel, ambos ex-alunos de pós-doutorado do laboratório de Carroll, agora estudam a evolução de formas e comportamento animal em seu próprio laboratório na França, no Instituto de Biologia do Desenvolvimento de Marselha Luminy.
À primeira vista esta lista de animais poderia ser a de um zoológico qualquer. Há um elefante, um tatu, um gambá, um golfinho, uma preguiça, um porco-espinho, morcegos grandes e pequenos, musaranhos, alguns peixes, um macaco Rhesus, um orangotango, um chimpanzé e um gorila – para citar algumas das criaturas mais conhecidas. Mas esse zoológico não é nada como os outros já existentes. É um zoológico “virtual” que contém apenas as seqüências de DNA desses animais – as centenas de milhões a bilhões de letras do código do DNA que compõem a receita genética de cada espécie.
Os visitantes mais animados desse novo zoológico molecular são os biólogos evolucionistas, já que podem contar com um registro extenso e detalhado da evolução. Há muitas décadas, cientistas tentam entender como a grande diversidade de espécies surgiu. Já sabemos há meio século que as mudanças em características físicas, da cor do corpo ao tamanho do cérebro, vêm de mudanças no DNA. No entanto, até recentemente, determinar precisamente quais mudanças nas vastas seqüências de DNA foram responsáveis por conferir a cada animal sua aparência única estava fora de alcance.
Agora, os biólogos estão decifrando os registros de DNA para localizar as instruções que fazem as diversas espécies ser tão diferentes umas das outras e nos tornam diferentes dos chimpanzés. Essa empreitada levou a uma grande mudança em nossa perspectiva. Durante grande parte dos últimos 40 anos, os pesquisadores dedicaram a maior parte de sua atenção aos genes – seqüências de nucleotídeos no DNA que codificam as cadeias de aminoácidos, que formam as proteínas. Mas, para nossa surpresa, as diferenças nas aparências acabaram por ser enganosas: animais muito diferentes possuem conjuntos de genes muito semelhantes. As trilhas da evolução estão agora nos levando a dispositivos dentro do DNA que ativam e desativam a expressão gênica, que não codificam nenhuma proteína, mas controlam quando e como os genes são usados. Alterações nesses dispositivos são cruciais para a evolução da anatomia e fornecem novas visões de como a aparentemente interminável variedade de formas do reino animal evoluiu.
Os visitantes mais animados desse novo zoológico molecular são os biólogos evolucionistas, já que podem contar com um registro extenso e detalhado da evolução. Há muitas décadas, cientistas tentam entender como a grande diversidade de espécies surgiu. Já sabemos há meio século que as mudanças em características físicas, da cor do corpo ao tamanho do cérebro, vêm de mudanças no DNA. No entanto, até recentemente, determinar precisamente quais mudanças nas vastas seqüências de DNA foram responsáveis por conferir a cada animal sua aparência única estava fora de alcance.
Agora, os biólogos estão decifrando os registros de DNA para localizar as instruções que fazem as diversas espécies ser tão diferentes umas das outras e nos tornam diferentes dos chimpanzés. Essa empreitada levou a uma grande mudança em nossa perspectiva. Durante grande parte dos últimos 40 anos, os pesquisadores dedicaram a maior parte de sua atenção aos genes – seqüências de nucleotídeos no DNA que codificam as cadeias de aminoácidos, que formam as proteínas. Mas, para nossa surpresa, as diferenças nas aparências acabaram por ser enganosas: animais muito diferentes possuem conjuntos de genes muito semelhantes. As trilhas da evolução estão agora nos levando a dispositivos dentro do DNA que ativam e desativam a expressão gênica, que não codificam nenhuma proteína, mas controlam quando e como os genes são usados. Alterações nesses dispositivos são cruciais para a evolução da anatomia e fornecem novas visões de como a aparentemente interminável variedade de formas do reino animal evoluiu.
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