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Genes “estrangeiros”: Cientistas descobrem que parte do DNA não vem de qualquer antepassado conhecido

em março 16 | em Ciência, Mistério, Notícia | por | com No Comments

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Uma nova investigação tem demonstrado que nós humanos temos genes “alienígenas” que não foram passados por nossos ancestrais, e propõe que foram adquiridos de microrganismos que coabitaram o mesmo ambiente em um passado remoto. Isto desafia o paradigma sobre a evolução animal com base apenas em genes passados através de linhas ancestrais diretas.

O estudo foi publicado na revista científica de acesso aberto Genome Biology, e se centra na transferência genética horizontal – a que sucede entre seres do mesmo entorno temporal – , os autores questionam as visões convencionais de que a evolução dos animais se baseia unicamente em genes que se transmitem através das linhas ancestrais (na vertical), o que sugere que, ao menos em algumas linhagens, o processo todavia está em curso.

A transferência de genes entre organismos que vivem no mesmo entorno se conhece como transferência genética horizontal (THG). É bem conhecida nos organismos unicelulares e se pensa que é um processo importante que explica a rapidez com que as bactérias, por exemplo, desenvolvem resistência aos antibióticos. Se crê que a TGH desempenha um papel importante na evolução de alguns animais, incluindo os vermes nematóides que adquiriram genes de microrganismos e plantas, e alguns besouros que adquiriram genes de bactérias para produzir enzimas para a digestão de grãos de café.

No entanto, a ideia de que a TGH ocorra em animais mais complexos, como os humanos, ao invés de simplesmente herdarem genes diretamente de seus antepassados, tem sido amplamente debatida e questionada. O principal autor do artigo, Alastair Crisp, da Universidade de Cambridge (Reino Unido), afirma que “este é o primeiro estudo a mostrar o quão amplamente se produz a TGH nos animais, incluindo os humanos, dando lugar à dezenas ou centenas de genes “de fora” ativos. Surpreendentemente, longe de ser uma ocorrência rara, parece que o TGH tem contribuído para a evolução de muitos, talvez todos, os animais, e que o processo está em curso, o que significa que poderemos ter de reavaliar a forma de pensar sobre a evolução. “

Espécies

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Vermes nematóides adquiriram os genes de microrganismos e plantas.

Os pesquisadores estudaram os genomas de 12 espécies de Drosophila, ou mosca da fruta, quatro espécies de vermes nematóide, e 10 espécies de primatas, incluindo humanos. Eles calcularam quão bem se alinhava cada um de seus genes com os genes similares de outras espécies para estimar a probabilidade de que eles fossem de origem estrangeira. Em comparação com outros grupos de espécies foram capazes de estimar a data provável em que os genes foram adquiridos. Confirmou-se que vários genes, incluindo o gene para o grupo de sangue ABO, tinha sido adquirido pelos vertebrados através do TGH. A maioria dos outros genes envolvidos eram enzimas relacionadas envolvidas no metabolismo.

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Esquemática da transferência horizontal (e vertical) gene entre os reinos de seres vivos.

Em seres humanos, verificou-se que 17 genes foram adquiridos por TGH, e outros 128 genes externos que até agora não tinham sido detectados a origem . Alguns destes genes foram envolvidos no metabolismo dos lipídios, incluindo a decomposição de ácidos graxos e da formação de glicolipidios. Outros foram envolvidos em respostas imunitárias, as respostas inflamatórias, incluindo a sinalização celular e respostas imunes, antimicrobianos, enquanto as outras categorias de genes incluem o metabolismo de aminoácidos, a modificação de proteínas e as atividades antioxidantes. A equipe foi capaz de identificar o tipo de agências que provavelmente vinham os genes. As bactérias e protistas, outra classe de microrganismos, foram os doadores mais comuns em todas as espécies estudadas. TGH também identificados a partir de vírus, que foi responsável por outros 50 genes estranhos em primatas. Alguns genes foram identificados como provenientes de fungos. Isso explica por que alguns estudos anteriores apenas focados em bactérias como fonte de TGH, rejeitou a ideia de que estes genes vinham de origem externa.

A maioria do TGH encontrado em primatas era velho, produzido em algum momento entre o ancestral comum do filo Cordata e o ancestral comum dos primatas. Os autores dizem que sua análise provavelmente subestima a verdadeira magnitude de TGH em animais, e que o TGH direto entre organismos multicelulares complexos também é plausível, e já conhecido em algumas relações hospedeiro-parasita. O estudo também tem impactos potenciais sobre o sequenciamento do genoma de forma mais geral. Os projetos genoma muitas vezes eliminam sequências bacterianas ao supor que trata-se de contaminação. Embora seja necessário para detectar, a possibilidade de que as sequências bacterianas sejam uma verdadeira parte do genoma de um animal de TGH não pode ser ignorada, dizem os autores.

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Fontes: Mystery planet e Genome Biology

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