Funcoes para o DNA Lixo

Resultados de uma análise comparativa dos genomas do homem, do chimpanzé, do macaco rhesus e de outros primatas indicam que a evolução humana pode ter sido promovida não apenas por uma seqüência de mudanças genéticas, mas por transformações em áreas do genoma que até então se achava que não serviam para nada.

Segundo os pesquisadores, essas mudanças foram responsáveis pela ativação de genes no polegar e no dedão do pé primordiais. “Identificamos um contribuinte genético potencial para as diferenças morfológicas fundamentais entre humanos e os demais primatas”, disse James Noonan, da Escola de Medicina da Universidade Yale, um dos autores do estudo publicado na edição desta sexta-feira (5/9) da revista Science.

Há tempos que os cientistas suspeitavam que mudanças na expressão genética contribuíam para a evolução humana, mas encontravam dificuldades para estudar tais alterações, pois a maioria das seqüências que controlam os genes não havia sido identificada.

Nos últimos anos, descobriu-se que regiões que não são responsáveis pela codificação no genoma, que a princípio foram chamadas de “DNA lixo”, na realidade continham milhares de elementos reguladores que atuavam como “chaves” para ligar ou desligar genes.

Uma indicação da importância biológica do DNA lixo é que muitas dessas seqüências se mantiveram semelhantes (ou “conservadas”) mesmo em espécies distantes de vertebrados, como entre o homem e o frango. Estudos funcionais recentes indicaram ainda mais: que algumas dessas seqüências controlam os genes responsáveis pelo desenvolvimento humano.

Os autores do estudo vasculharam as extensas regiões não codificantes do genoma humano para identificar as seqüências reguladoras cujas funções podem ter mudado durante a evolução do homem.

Noonan e colegas procuraram por seqüências com mais pares de base em humanos do que em outros primatas. Verificaram que a seqüência que se desenvolveu mais rapidamente dentre as identificadas, denominada HACNS1, mostrou-se altamente conservada entre espécies de vertebrados, mas tinha variações acumuladas em 16 pares de base desde a divergência do homem e do chimpanzé, estimada em 6 milhões de anos atrás.

A descoberta foi considerada uma grande surpresa, uma vez que os genomas do homem e do chimpanzé são muito semelhantes. Segundo os autores do estudo, os resultados fornecem forte evidência, ainda que preliminar, de que mudanças funcionais no HACNS1 podem ter contribuído para adaptações no polegar, pulso, pé e tornozelo humanos, que representam vantagens críticas para o sucesso evolucionário da espécie.

Entretanto, os cientistas destacam que ainda desconhecem se o HACNS1 causa mudanças na expressão genética no desenvolvimento de membros no homem ou se essa seqüência seria capaz de induzir o desenvolvimento de membros similares ao ser introduzida no genoma de outros vertebrados, como no camundongo.

Fontes:

Human-specific gain of function in a developmental enhancer. Prabhakar et al. Science 5 September 2008: Vol. 321. no. 5894, pp. 1346 - 1350.

Agencia FAPESP