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quinta-feira, 20 de maio de 2010

Ser vivo artificial criado em laboratorio "Pela primeira vez"

No principio deste ano lembro-me de ter lido uma previsão que isto ia acontecer. Alguem este ano ia afirmar ter criado vida pela primeira vez. E eu pensei, porque não? So falta conseguir por as peças todas juntas, e isto se considerarmos que RNA a evoluir e a replicar-se sozinho não é vida (1) . Bem, esta quase feito:

Craig Venter, fabricou um cromossoma de raiz e intruduziu-o dentro de um microbio ja existente, substituido assim o DNA original pelo acabado de sintetizar.

Naturalmente que o novo ser vivo não é de facto o anterior. Faz e é o que o novo DNA comanda. Mas é realmente um ser vivo criado de novo? Cá por mim está no cinzento. É meio novo.

O que não fica pela metade é a importancia do sucesso biotecnologico. É completo. Estamos a aproximarmo-nos de poder fazer microbios "à lá carte" para o que for preciso. Se as comissoes de etica deixarem claro. Mas isso é outra questão. Claro que depende dos casos, mas é sabido que alguem vai querer proibir tudo como se isso chegasse para que a tecnologia não seja mal utilizada.

Via SkyNews:

http://uk.news.yahoo.com/5/20100520/twl-scientists-create-synthetic-life-in-3fd0ae9.html

a mesma noticia na New Scientist:

http://www.newscientist.com/article/dn18942-immaculate-creation-birth-of-the-first-synthetic-cell.html

Notas:

(1) http://cronicadaciencia.blogspot.com/2009/01/sobre-origem-da-vida.html

segunda-feira, 1 de junho de 2009

Genética, proteínas e a árvore da vida.

Árvore da vida é o nome popular de um esquema taxonómico onde as espécies são agrupadas e ramificadas por morfologia. A ideia é anterior a Darwin mas foi ele quem primeiro apresentou uma teoria capaz de a explicar consistentemente.
Os criacionistas procuram explicar a árvore da vida pela existencia de um Criador comum. As espécies são morfológicamente parecidas porque o Criador foi o mesmo e fez tudo parecido. Poderia chamar-lhe o "argumento da falta de criatividade do Criador" se eu não achasse que a natureza é um espectáculo. E só refiro este pormenor, da falta de criatividade, porque são eles que argumentam nesse sentido. E que a natureza se repete, é um facto. 
Mesmo assim, não explica satisfatóriamente porque as gradações são tão suaves de espécie para espécie e formam tão coerentemente uma "arvore da vida". O criador teria de ter criado as espécies de um modo evolutivo para justificar essa gradação. Nem que fosse por criar o organismo seguinte baseando-se no anterior. Mas isso fica para outra altura.
O que torna a teoria da evolução uma ciência é a capacidade de fazer previsões falseaveis. Mas nem o próprio Darwin esperava o modo como a evolução iria ser testada e suportada. E que dimensão iria atingir, mas mais uma vez isso é outra história.
A genética e a bioquímica, viriam a ser das areas que mais suportam a evolução. Em relação à árvore da vida, por poder replicar a mesma arvore partindo de um ponto completamente diferente. Como por exemplo a partir da estrutura proteica. Passo a explicar:
As proteínas são compostas por sequências de aminoácidos e a sua função está muito ligada à sua forma. Alterações relativamente pequenas na sua sequência de aminoacidos, resultam frequentemente em formas diferentes com perda de função. A não ser que haja um mecanismo que além de introduzir modificações na sequência (mutações) também elimine aquelas que já não funcionam (selecção natural). Isto estando a falar de proteínas que têm a mesma finalidade em especies diferentes. Por exemplo a mioglobina - ver aqui (1)(2).
Quando se começou a sequenciar as proteínas, de acordo com a teoria da evolução, era de esperar que especies mais proximas tivessem proteínas mais proximas (mais parecidas na sua sequencia de aminoacidos). E que mutações que dão origem a sequências funcionais não só existissem como se acumulassem com a distancia (diferença) entre espécies. Porque a teoria da evolução prevê um ancestral comum a cada ramificação da árvore. Mais tempo desde a separação ou ramificação decorrido desse ancestral comum, tem de significar mais mutações. Resumidamente, é isso que se verifica. Pode-se inclusivamente reconstruir a arvore da vida a partir das proteínas. Se isto não acontecesse a teoria da evolução era falseada. As arvores da vida, feitas a partir da morfologia animal e da sequenciação das proteinas são a mesma.
Atribuir estas alterações na sequência de aminoacidos nas proteinas a um criador, pela lógica, só tem uma justificação que é: Porque o Criador quiz fazer assim. A questão é que se enveredarmos por explicações do género do "porque sim", então mais vale desistir de querer saber seja o que for. Que é na realidade o que quem defende essas teorias faz. Ou se calhar não quer apenas que os outros queiram saber. Não sei. Continuando...
Mais incrivel ainda é que a nivel do DNA que codifica essas proteínas, se estudarmos os segmentos de DNA correspondentes a cada proteína e em cada espécie vamos poder novamente replicar a árvore da vida tal como a desenhamos a partir da morfologia. Com um argumento adicional. Algumas mutações não dizem absolutamente nada, são redundantes, porque como cada 3 sequencias de bases de DNA codificam um aminoacido, há varias sequencias de 3 bases a codificar o mesmo aminoacido. Essas mutações são cegas para a selecção, no sentido em que estão lá mas não dão origem a proteínas diferentes. São completamente neutras. Se a evolução é uma realidade, é de esperar que quanto mais afastadas as espécies são mais mutações neutras acumulem entre si no DNA. Porque elas não são eliminadas - são neutras. E em rigor estatistico, esta previsão também se verifica (3).
Porque havia o criador de as colocar lá? Para nos fazer acreditar na evolução?
Existe no entanto uma pequena excepção a tudo isto. Alguns seres vivos são capazes de trocar informação entre si, ou seja, transferir o material genético horizontalemente e não verticalmente para a descendencia como por exemplo na espécie humana. Sobretudo em organismos primitivos vamos encontrar uma grande miscelanea de materiais genéticos. Mas o que temos aí é que a árvore da vida é uma rede, embora a designação de arvore se mantenha. Mas isto não refuta a evolução porque ela não faz previsões deste genero para transferencia horizontal de genes.
Espero que tenha sido claro.
Referências e leitura adicional:
Obrigado ao Ludwig Krippahl por me ter indicado os posts que procurava.

sexta-feira, 21 de novembro de 2008

Haplogrupos. O R1B.





Já que ontem entrei na conversa dos marcadores genéticos ligados ao cromossoma X e Y, vou aproveitar para continuar com outro facto interessante (acho eu).

Haplogrupos são o grupo de haplotipos similares que partilham um antepassado comum numa mutação de apenas um nucleotideo.

Haplotipos são conjuntos de alelos (genes que determinam a mesma coisa mas com características diferentes, como por exemplo o grupo sanguíneo) em múltiplos loci (locais do cromossoma que correspondem à informação sobre determinado aspecto).

Nucleotideo é a molécula mais pequena que faz parte da constituição genética. São precisos vários nucleotideos para compor um gene. O gene é a unidade genética mais simples do ponto de vista funcional.

Existem vários haplogrupos ligados ao cromossoma Y e vários ligados ao cromossoma X, que tem sido usados para estudar as migrações humanas no nosso planeta.

Cromossoma Y
O haplogrupo mais frequente na Europa Ocidental é o R1b. Existem muitos mais. Curiosamente, um dos locais onde tem frequência mais elevada é na Penisula Iberica, o que sugere uma onda de migração a partir daqui. Ou daqui perto.

Ver o gráfico acima tirado da Wikipedia em Inglês.


DNA mitocondrial:
Em relação aos haplogrupos referentes a uma herança matrilinear, na Europa a história é mais confusa porque se encontram muito homogeneamente distribuídos sendo o mais frequente o H.

quinta-feira, 20 de novembro de 2008

Adão Y e Eva mitocondrial

Este Adão é o antepassado comum mais recente de todos os seres humanos masculinos actualmente vivos, segundo uma linha patrilinear. Terá vivido em África há cerca de 60.000 a 90.000 anos.

Existe uma parte da sequência de DNA nos cromossomas que passa praticamente intacto, ou quase, de pais para filhos. Escapa ao processo de recombinação, que nos torna de facto únicos como indivíduos, mas não escapa a uma ou outra mutação ocasional. Por isso é possível, procurando onde estão estes blocos de DNA e vendo quem é que tem quais, fazer relações de parentesco e árvores genealógicas populacionais.

O cromossoma Y, que determina o sexo masculino, escapa quase completamente à recombinação com o cromossoma X. Ou seja, transmite-se com muito pouca alteração de pais para filhos. Adicionalmente, SÓ passa de pais para filhos: Os cromossomas andam aos pares e no par de cromossomas sexuais ou temos dois X (XX = feminino) ou um X e um Y (XY= masculino). O cromossoma Y só pode ter origem no pai. Nunca na mãe.

Por isso podemos através de análise estatística, comparando as semelhanças e diferenças entre os cromossomas Y (mais diferentes, mais afastados no tempo) e usando um calculo baseado no chamado relógio molecular para avaliar a passagem do tempo (quanto tempo demora para haver determinado tipo de variação genética), fazer uma história genética desse cromossoma e chegar a um possível antepassado comum de todos os homens vivos actualmente. Patrilinearmente. Ou seja, o pai ancestral comum de todos os homens. A que se convencionou chamar Adão. Ou melhor Adão Y-cromossomal.

O nome gerou um pouco de confusão. Este Adão, não era o único homem vivo. Muitos outros viveram na mesma época. Simplesmente, a sua descendência através de uma linha só de homens não chegou aos dias de hoje. Também havia várias mulheres a viverem na mesma época, e como vou explicar em seguida, nem viveu na época da sua equivalente feminina. A Eva mitocondrial.
Eva é a mais recente ancestral comum de todas as mulheres a que podemos chegar se, como fizemos antes para o homem, seguirmos sempre as mães das mães por aí fora. Terá vivido também em África há cerca de 140.000 anos.

É a conclusão que se chega se usarmos a mesma técnica mas usando o DNA mitocondrial, que tem a particularidade de só ser herdado das mães, tal como o cromossoma y só pode ser herdado dos pais. Tal como o Adão Y esta Eva não era a única mulher do seu tempo. Muitas outras podem ter havido que tenham tido apenas filhos homens e nenhuma filha, ou não ter tido filhas que só tiveram meninos, e por aí fora.

Não confundir portanto a descoberta da existência deste Adão e Eva peculiares e que suportam uma origem africana para a espécie humana com outro achado muito interessante da genética que é o mais recente antepassado comum da humanidade. Se tirarmos as restrições de seguir apenas o cromossoma Y ou o mitocondrial, portanto seguindo uma linha nem patrilinear nem matrilinear mas mista parece que o mais recente antepassado comum viveu há cerca de 5000 a 3000 anos. Apenas. E parece que se tivermos em conta só a população Europeia ocidental que esse antepassado comum pode ter vivido há tão pouco tempo como 1000 anos. Porque afinal somos todos primos uns dos outros.

Links interessantes relacionados:

1 - Antepassado recente mais comum:
http://en.wikipedia.org/wiki/Most_recent_common_ancestor#MRCA_of_all_living_humans
2 -Genographic Project:
https://www3.nationalgeographic.com/genographic/atlas.html