8 de fev de 2019

Genética: Humanos e outros grupos de Animais…

Aproximação Genética entre Humanos e outros grupos de Animais…Com o advento do sequenciamento genômico surgiu a oportunidade de se estabelecer aproximações genéticas entre grupos que anteriormente eram vistos como distantes.




Temos muita informação em comum com diversos ramos da vida. Sabemos há tempos que estamos intimamente relacionados com os chimpanzés e outros primatas, mas nossas células mostram também que compartilhamos mais da metade de nosso material genético com os galos, moscas-das-frutas e alguns dizem que, até com bananas. Será que nos aproximamos de bananas do ponto de vista evolutivo?
Desde que o genoma humano foi sequenciado pela primeira vez em 2003, o campo da genômica comparativa revelou que compartilhamos DNA comum com muitos outros organismos vivos.
Os seres vivos vêm com um conjunto de instruções, seu genoma, que diz como crescer, autoconstruir-se e operar-se. Essas instruções vêm do DNA que informam a um organismo como fazer moléculas de proteína, e estas tornam o que somos.
As proteínas determinam características físicas, como a cor dos olhos e do cabelo, compõem substâncias essenciais importantes para a manutenção da vida, como enzimas, anticorpos e hormônios.
Ao sequenciar todo o genoma de vários organismos (levedura, arroz e rãs) os pesquisadores descobriram que toda vida em nosso planeta possui algumas semelhanças em seus manuais de instrução. A sobreposição existe porque todos os seres vivos descendem de um ancestral comum, um organismo unicelular que viveu há 3 ou 4 bilhões de anos, conhecido como o último ancestral comum universal (LUCA) – Além do fato da universalidade do código genético.
Muitos desses genes comuns foram conservados através de bilhões de anos de evolução e estudar o que há de comum entre nossos genes e o de outros organismos está nos ajudando a entender melhor o que nos torna exclusivamente humanos, assim como compreender os fundamentos genéticos da doença.
Aqui discutimos algumas destas aproximações genéticas entre nós e outros seres vivos.
Chimpanzé e o homem.
Os seres humanos e duas espécies de chimpanzés evoluíram de um ancestral comum. O representante mais antigo de nossa linhagem é o Sahelanthropus tchadensis, datado entre 7 e 8 milhões de anos. Apenas fósseis deste ancestral permanecem conhecidos, embora, acredita-se que a origem dos primeiros primatas da linha da evolução humana seja mais antiga, esperando-se encontrar fósseis de 9 ou 10 milhões de anos que possa orientar a paleoantropologia.
Ao estudar o genoma dos chimpanzés, os pesquisadores esperam entender o que nos torna exclusivamente humanos. Embora ainda não tenhamos essa resposta, estudos recentes mostram que certos genes e partes do DNA que regulam a expressão dos genes são responsáveis ​​pela maior complexidade e tamanho do cérebro humano.
Humanos e chimpanzés são semelhantes entre si em seu nível genômico por volta de 95 – 99%. Costuma-se dizer que humanos e chimpanzés compartilham 99% do mesmo DNA. Contudo, esta comparação genética não é simples de ser feita devido à natureza das repetições e mutações genéticas e uma estimativa que melhor representa este relacionamento evolutivo indica um grau de correspondência genômica entre os 95 e 99%. Este panorama pode parecer impressionante, mas a maioria do DNA é usada para funções celulares básicas que todos os seres vivos compartilham.
A conclusão da seqüência do genoma do chimpanzé pelo The Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium em 2005 forneceu um catálogo comparativo da genética que pode ser usado para identificar genes ou regiões genômicas subjacentes às muitas características que distinguem ou que aproximam os seres humanos, chimpanzés (Varki & Altheide, 2005) e até outros primatas.
A diferença entre chimpanzés e humanos é, na verdade, por volta de 1 e 4% – compreendendo 35 milhões de diferenças de nucleotídeo único e cerca de 90 Mb de inserções e deleções. Evidentemente, o que estamos realmente explorando é uma complexa interação entre múltiplas diferenças genéticas, com diversos elementos fisiológicos, ambientais e culturais, resultando em diferenças fenotípicas observáveis. A divergência de nucleotídeos únicos foi estimada em 1,23%, com -1% correspondendo à divergência de espécies fixas e o restante representando polimorfismos específicos da espécie. Assim, a divergência geral entre os genomas é mais próxima para 4%, de acordo com dois estudos recentes (Britten 2002; Watanabe et al, 2004 & Smithsonian Museum of Natural History).
O degradoma (conjunto de enzimas proteases e similares) dos chimpanzés é composto por 559 genes com mais de 99,1% de identidades com seus ortólogos humanos. Há também a identificação e análise detalhada de vários genes de proteases que são diferentes entre humanos e chimpanzés e que podem ser responsáveis por algumas das diferenças fisiológicas entre as duas espécies. Com base em análises feitas por Puente e colegas (2005), pode-se concluir que a maioria das diferenças de genes de protease entre os dois organismos é encontrada em genes do sistema imunológico, destacando a importância de analisar um conjunto limitado de genes para identificar processos específicos que poderiam ter sido alterados como resultado da evolução.
Como outros primatas de grande porte temos também aproximações genéticas interessantes, como o orangotango, com cerca de 97%. Uma equipe internacional de cientistas sequenciou o genoma do orangotango e publicou em 2011 os resultados. Humanos e orangotangos compartilhavam um ancestral comum há mais de 12 milhões de anos. Apesar da distância evolutiva, o orangotango compartilha uma porcentagem razoável de similaridades com humanos.
Esta descoberta, publicada na revista Nature, mostra as diferentes pressões evolutivas que os ancestrais dessas espécies tiveram que enfrentar e as consideráveis diferenças entre os cromossomos dos orangotangos e os dos outros hominídeos.
Outro artigo publicado em 2006 havia definido que a divergência entre as duas espécies se deu a aproximadamente 10,8 milhões de anos atrás. E ainda destacou que os seres humanos e gorilas têm 94,8% de similaridade genética, tendo separado em linhagens distintas por volta de 8,8 milhões de anos atrás (Cho, Hu & Bhak, 2013). Obviamente as datas mudam em função da amostra e das evidências que são encontradas posteriormente. A primeira sequência completa do genoma do gorila só foi publicada em 2012 e mostrou 96% de semelhança com humanos, com paralelos próximos na percepção sensorial e na audição.
Neste caso, os cientistas, liderados por pesquisadores do Wellcome Trust Sanger Institute perto de Cambridge e Baylor College of Medicine em Houston, também descobriram que 15% do genoma do gorila está mais próximo de humanos do que entre humanos e chimpanzés, nosso parente animal mais próximo. Os genomas de todas as três espécies são, em qualquer caso, altamente similares.
A sequência genética foi tirada de um gorila de planície ocidental do sexo feminino (Gorilla gorilla gorilla) chamada Kamilah e a descoberta foi publicada na revista Nature.
A sequência de macacos rhesus alinhada ao humano é 93,5% idêntica, mas quando se incluem pequenos indels (duplicações e deleções gênicas), a aproximação cai para 90,8% aos humana (Gibbs et al, 2007) e a divergência dessas duas linhagens é mais confiantemente datada entre 25 e 28 milhões de anos atrás (Rogers & Gibbs, 2014).
Ratos e o homem.
No geral, ratos e seres humanos compartilham quase o mesmo conjunto de genes. Quase todos os genes encontrados em uma espécie até agora foram encontrados de forma próxima no outro.
Tanto o genoma humano quanto do rato contém cerca de 3,1 bilhões de pares de bases. Apenas cerca de 5% da sequência consiste em regiões codificadoras de proteínas (genes). Mais de 90% do genoma é constituído de DNA não-codificante.
Devido a vasta quantidade de DNA não-codificante, é muito difícil reconhecer os genes simplesmente observando apenas uma sequência e até mesmo o melhor dos programas computacionais pode falhar na identificação de muitas sequências de codificação e identificar erroneamente outras. É igualmente difícil identificar regiões reguladoras dentro do DNA – os “interruptores” que ativam ou desativam a expressão gênica.
Em média, as regiões codificadoras de proteínas dos genomas do rato e humanos são 85% idênticas; alguns genes são 99% idênticos, enquanto outros são apenas 60%. Essas regiões são evolutivamente conservadas porque são necessárias para alguma função muito específica. Em contraste, as regiões não codificadoras são muito menos semelhantes: apenas 50% e as vezes até menos.
Quando se compara a mesma região de DNA de humano e do rato, os elementos funcionais se destacam claramente por causa de sua maior similaridade. Os cientistas desenvolveram um software de computador que alinha automaticamente seqüências de humanos e de ratos tornando óbvias as regiões de codificação de proteínas e reguladoras.
Humanos, camundongos e outros mamíferos compartilhavam um ancestral comum há aproximadamente 80 milhões de anos. Portanto, os genomas de todos os mamíferos são comparativamente semelhantes. Comparações da sequência de DNA do cão ou da vaca com a do humano teoricamente seriam bastante informativas. Contudo, o rato tem uma grande vantagem na medida em que é um modelo experimental bem estabelecido. Não só os genes podem ser facilmente encontrados na sequência do genoma do rato, mas também é possível testar experimentalmente a função desses genes no rato.
Assim, os cientistas podem imitar em ratos o efeito de alterações no DNA que ocorrem em doenças humanas e estudar cuidadosamente as consequências desses erros “ortográficos” moleculares no DNA (National Human Genome Research Institute, 2010).
O galo e o homem.
Compartilhamos cerca de 60% do nosso material genético com os galos (chamado popularmente de galinha). A partir do mapeamento do genoma do galo “Red Jungle Fowl”, um descendente moderno dos dinossauros, os pesquisadores ganharam mais conhecimento sobre as diferenças genéticas entre aves e mamíferos. Isto ocorre porque o genoma do galo preenche uma lacuna crucial em nosso conhecimento científico que localiza-se entre os mamíferos e peixes na árvore da vida. A posição evolutiva do galo nos fornece novos insightssobre a evolução do genoma e biologia humana.
Também foram descobertas algumas semelhanças potenciais surpreendentes: os genes que codificam proteínas encontradas em cascas de ovos e ossos de galinha podem ter algumas contrapartes relacionadas envolvidas na calcificação óssea em mamíferos.
Em um artigo publicado na revista Nature, membros do International Chicken Genome Sequencing Consortium relatam que o genoma do galo contém significativamente menos DNA do que o genoma humano, mas aproximadamente o mesmo número de genes. Pesquisadores estimam que o frango tenha cerca de 20 a 23 mil genes em seu 1 bilhão de pares de bases de DNA, em comparação com a contagem de 20 a 25 mil genes humanos em 3 bilhões de pares de bases de DNA. A diferença na quantidade total de DNA reflete uma redução substancial nas repetições e duplicações de DNA, bem como menos pseudogenes no genoma do galo.
Cerca de 60 % dos genes do galo correspondem evolutivamente a semelhanças com os genes humanos. No entanto, os pesquisadores descobriram pequenas diferenças de sequência entre os pares correspondentes de genes de galos e humanos, que são 75% idênticos – enquanto a média entre pares de genes de roedores e humanos são quase 88% idênticos. Contudo, as diferenças entre os genes humano e do galo não eram uniformes em toda a linha.
Os genes do galo estão envolvidos na estrutura e função celular básica mostraram mais similaridade de seqüência com genes humanos do que aqueles implicados na reprodução, resposta imune e adaptação ao ambiente. Contudo, genes para várias proteínas de resposta imune, como a interleucina-26, que se pensava ser específica para mamíferos, também foi encontrado nos galos.
A análise também mostrou que os genes conservados entre humanos e galos frequentemente também são conservados em peixes. Por exemplo, 72% dos pares correspondentes de genes de galos e humanos também possuem uma contrapartida no genoma do baiacu (Takifugu rubripes). Segundo os pesquisadores, esses genes provavelmente estão presentes na maioria dos vertebrados.
Como todas as aves, os galos também descendem de um ancestral comum relacionado aos dinossauros em meados do período Mesozóico e evoluem separadamente dos mamíferos por aproximadamente 310 milhões de anos. Os galos e galinhas foram domesticados pela primeira vez na Ásia, talvez já a 8 mil a.c.
Como seria de se esperar, os pesquisadores da genômica determinaram que as galinhas possuem uma família de genes expandidos codificando um tipo de proteína de queratina usada para produzir escamas, garras e penas, enquanto os genomas de mamíferos possuem mais genes codificadores de outro tipo de queratina envolvida na formação dos cabelos e pelos. Da mesma forma, os galos não possuem os genes envolvidos na produção de proteínas do leite, no esmalte dos dentes e na detecção de substâncias hormonais chamadas feromônios, que os pesquisadores dizem que podem refletir a evolução das glândulas mamárias e nariz em mamíferos e a perda de dentes em aves. Mas outros resultados da análise pegaram até os pesquisadores de surpresa.
A análise mostrou que um grupo de genes que codifica proteínas receptoras de odor é dramaticamente expandido no genoma da galinha – uma descoberta que parece contradizer a visão tradicional de que as aves têm um mau olfato. E, como se constata, os pássaros podem não ter um ótimo senso de sabor. Quando comparados com mamíferos, os galos têm uma família muito menor de genes que codificam os receptores gustativos, particularmente aqueles envolvidos na detecção de sensações amargas (Science Daily, 2004).
A mosca-de-frutas e o homem
Há uma razão pela qual as moscas da fruta estão entre os insetos mais estudados. Elas compartilham genes comuns para muitos processos biológicos envolvidos com o crescimento e o desenvolvimento.
De fato, quase 75% dos genes que causam doenças em humanos também são encontrados em moscas de frutas, tornando-os bons modelos para o estudo de doenças humanas.
Em um estudo de análises genômicas em que foram preservadas sequencias genéticas em múltiplos organismos ao longo de milhões de anos, os pesquisadores foram capazes de identificar os sinais que controlam a função dos genes, que por sua vez devem se traduzir em abordagens inovadoras para tratar doenças humanas. Além disso, a perspectiva evolutiva pode ser extremamente útil para entender a suscetibilidade à doença.
O campo incipiente da genômica comparativa já produziu alguns resultados dramáticos. Foi em um estudo publicado no ano 2000 a partir da comparação do genoma da mosca-de-fruta com o genoma humano que se descobriu que cerca de 60% dos genes são conservados entre estes dois organismos.
Para simplificar, os dois organismos parecem compartilhar um conjunto básico de genes. Pesquisadores descobriram que 2/3 dos genes do câncer humano têm contrapartes na mosca da fruta. Ainda mais surpreendentemente, quando os cientistas inseriram um gene humano associado à doença de Parkinson precoce em moscas-de-fruta, elas apresentaram sintomas semelhantes aos observados em humanos com a doença, levantando a possibilidade de que os minúsculos insetos pudessem servir como um novo modelo para testar terapias (National Human Genome Research Institute, 2012).
O Model Organism Encylopedia Of DNA Elements (modencode), projeto de pesquisa que investigou o código genético produziu vários estudos. Constatou, por exemplo, que os genótipos humanos, vermes e mosca-de-fruta tinha sequencias genéticas comuns entre as espécies diferentes.
Os pesquisadores descobriram que o DNA é embalado de forma semelhante por cada uma das espécies. Vermes, moscas-de-fruta e seres humanos também usam métodos semelhantes para ativar e desativar genes.
A coisa especial sobre o verme e a mosca é que eles estão muito distantes dos seres humanos evolutivamente, então encontrar algo conservado em todos os três nos diz que é um processo muito antigo e fundamental a vida (National Human Genome Research Institute, 2016).
O porco e o homem.
Gostemos ou não, todos nós temos muito em comum com os porcos, afinal, nós somos mamíferos. O fato de que porcos e humanos são mamíferos significa que compartilhamos alguns genes. Contudo, é complicado colocar uma figura real na quantidade de material genético que temos em comum com este animal, diz o professor de genética animal Chris Moran, da Faculdade de Ciências Veterinárias da Universidade de Sydney.
Há discursos que circulam pelas redes sociais sobre estas porcentagens e que precisariam de uma fonte formal justificando, o que muitas vezes não ocorre. Por exemplo, há a constatação de 99% dos genes humanos são similares a um chimpanzé ou qualquer outra coisa, mas na realidade o método adotado, as amostras utilizadas alteram estas porcentagens e como vimos acima, é mais coerente colocar esta porcentagem entre 95 e 99% entre chipanzés e humanos.
Para o porco foram sugeridos números também, mas nada formal. A quantidade de material genético que compartilhamos com outras espécies depende do que você compara e como compara.
Os cientistas descobriram uma média de 20 mil genes presentes em mamíferos. Estes genes codificam proteínas com funções básicas semelhantes. Então, se você comparar a porção codificadora de proteína do nosso DNA, temos muito em comum com muitos mamíferos.
Mamíferos têm a maioria dos mesmos genes para funções bioquímicas e fisiológicas semelhantes. Se observarmos os detalhes dos genes sempre veremos diferenças entre eles, mas eles ainda estarão exercendo o mesmo tipo de função.
Contudo, 20 mil genes similares soam muito, mas devemos lembrar que somente 2% do nosso DNA realmente codifica proteínas. Partes do genoma que não codificam proteínas tendem a evoluir rapidamente, então podemos ter regiões significativas do genoma onde não há semelhança discernível entre as espécies. Isso significa que muitas sequências não se alinham quando se compara os genomas entre as duas espécies – humanos e porcos.
E quanto mais distante duas espécies estão na árvore evolucionária maior é a diferença. Se compararmos espécies intimamente relacionadas, como um humano e um chimpanzé, ainda podemos ver a semelhança entre essas sequências que mudam rapidamente. Se nos afastarmos mais na árvore da vida, em direção aos porcos, por exemplo, então tantas mudanças no DNA terão ocorrido que não será mais possível reconhecer que as seqüências foram sempre semelhantes.
Dependendo do que se compara é possível dizer que há um alto grau de similaridade, por exemplo, entre uma sequência de codificação de proteína humana e de porco. Contudo, se compararmos sequências não-codificantes em rápida evolução localizada no genoma, podemos não ser capazes de reconhecer qualquer semelhança.
Isso significa que as comparações gerais de todas as seqüências de DNA entre as espécies não são muito significativas. Uma área onde a comparação de sequências do genoma não é tão relevante é a ciência emergente do transplante de órgãos e tecidos de porcos para humanos.
O sucesso dos transplantes de porco-humanos tem muito pouco a ver com se há uma diferença de 2 ou 20% na sequência do genoma.
Na realidade, a principal barreira para o transplante nesses casos é causada por apenas um gene, o galactose-alfa-1,3, ou galactotransferase ou gal-transferase. Todos os mamíferos, exceto os humanos e os símios superiores, têm uma versão funcional deste gene, que reveste as células com um antígeno (uma molécula à qual nosso sistema imunológico reage). Isto significa que se o tecido do porco for transplantado para os seres humanos, o nosso sistema imunitário irá montar uma resposta de rejeição à medida que os nossos corpos detectam o antígeno e o atacam.
Os cientistas criaram uma solução para impedir a rejeição dos tecidos: modificar geneticamente os porcos, eliminando o gene da gal-transferase. Alguns outros genes humanos também são adicionados aos porcos para tornar o tecido de porco ainda mais aceitável para o nosso sistema imunológico.
Então alguns porcos e humanos agora são ainda mais parecidos (ABC-Science, 2010).
Pelo que pesquisamos, não há um valor em que demonstre qual é o percentual de genes compartilhamos entre humanos e porcos. A afirmação de que humanos e porcos tem 98% de semelhança genética é falsa, informal e certamente representaria valores muito inferiores. Talvez, tal valor percentual tenha sido sugerido na tentativa informal e especulativa de explicar a relação entre o transplante de certos tecidos do porco em humanos. Em outros endereços virtuais foram encontrados porcentagens na casa dos 99,9%. Esses dados conflitantes e a ausência de uma fonte científica confiável (um artigo) indicam que estes dados são falsos.
O caso do homem e a banana…
O caso da banana e do homem compartilharem uma porcentagem alta de sequencias genômicas em comum é certamente outra informação que careca de dados científicos. A informação obtida indica que humanos e bananas compartilham cerca de 50% ou 60% do mesmo material genético. Em alguns sites a porcentagem dada é de 70%.
Em uma pesquisa na internet foram encontrados diversos sites – tanto criacionistas quanto alguns realmente científicos –  disseminando estes valores percentuais na tentativa de relacionar bananas e humanos. A grande maioria dos sites não apresentava artigos científicos nas fontes e sim apenas citações de outros sites – reproduzindo a informação. Isto impossibilita dizer que esta informação percentual é verdadeira.
Muitos dos genes básicos que são necessários para a função celular básica, como para replicar o DNA, controlar o ciclo celular e ajudar as células a se dividirem. Certamente são compartilhados entre muitas plantas (incluindo bananas) e animais – fruto de uma ancestralidade comum. Contudo, não há um estudo, valor ou método que tenha sido estabelecido pela genômica revelando um relacionamento de 50 ou 60% do ponto de vista genético, como eventualmente é apresentado nos sites visitados.
Observando a questão pela perspectiva cronológica, os primeiros eucariotos surgiram a aproximadamente 2,1 bilhões de anos atrás, durante a era Proterozóica. Logo se divergiram em várias linhagens e duas delas nos interessam aqui: a linhagem das células vegetais que dará origem as algas e posteriormente plantas terrestres; e a outra corresponde ao tipo de célula animal. Elementos celulares realmente são comuns em ambas as células devido este antigo relacionamento evolutivo, porém, a porcentagem de semelhança entre esses genes não foi encontrada em artigos algum estabelecendo os valores de 50-60%.
O evento de oxigenação da atmosfera por algas ocorreu há 2,3 bilhões de anos e a origem da fotossíntese em plantas tal como conhecemos atualmente começou a ser moldada somente entre 1,25 bilhões e 750 milhões de anos. Contudo, as primeiras plantas só vieram conquistar o ambiente terrestre posteriormente na sua evolução.
A banana, é biologicamente classificada como uma angiosperma do grupo das monocotiledôneas (cujo embrião apresenta apenas um cotilédone,) e este grupo só se divergiu das eudicotiledônias há 130 milhões de anos.
Outro fator que indica que tal porcentagem seja fruto de uma alegação informação é que o sequenciamento do genoma da banana foi concluído somente no ano de 2012.
Nos diversos artigos científicos encontrados que tratam da perspectiva evolutiva ou genética da bananeira não é citado qualquer porcentagem de relacionamento genético entre humanos e a banana. Um artigo publicado na revista Nature em 2012 trata dos aspectos evolutivos das monocotiledôneas, da domesticação das bananas há 7 mil anos e de duplicações genômicas ocorridas há 100 e 60 milhões de anos, mas não cita qualquer porcentagem relacional entre humanos e a bananeira.
Em outro artigo, o sequenciamento genético completo de uma espécie de banana (Musa itinerans) fornece insights sobre a diversificação específica da linhagem do gênero Musa e nada disse sobre humanos e bananas compartilharem 50% do material genético. O artigo analisou a banana silvestre que é resistente a doenças na China subtropical. O tamanho do genoma montado foi de 462,1 Mb, cobrindo 75,2% do genoma e contendo 32,456 genes codificadores de proteína previstos. De fato, o estudo valoriza os aspectos evolutivos do grupo. Desde a divergência aproximada em torno de 5,8 milhões de anos atrás, os genomas de Musa itinerans e Musa acuminata mostraram muitas regiões conservadas e expansões de famílias gênicas que culminaram que algumas vias estavam associadas a inovações fenotípicas ou fisiológicas.
Outros artigos consultados (aqui e aqui) que envolviam direta ou indiretamente questões genômicas foram consultados na busca da validação desta informação e não foram encontrados.
Na busca pelo artigo, encontramos diversos sites que citam o biólogo Steven Jones como autor desta afirmação, mas pesquisando sobre o autor, nenhum de seus artigos com esta informação foi encontrado. Há alegações de que Jones afirmou isto entrevista, mas o conteúdo desta não foi encontrado.
Se de fato o biólogo Steve Jones afirmou isto em uma dada entrevista, sem os dados devidamente constatados, causa constrangimento a divulgação de ciência, uma vez que seria uma mera especulação ou sugestão. A busca pelo artigo que supostamente teria dado esta porcentagem é importante porque permite compreender o método adotado pelo autor para sustentar tal afirmação. Por uma questão metodológica os dados podem conduzir a conclusões precipitadas.
De qualquer modo, diante da carência da referência quanto a devida informação, sugere-se que seja uma afirmação anedótica, que deveria ser evitada para não comprometer a divulgação de ciência e atrapalhar o pleno conhecimento sobre questões genômicas importantes.
Certamente compartilhamos alguns genes com os grupos das plantas, especialmente aqueles que mantem funções celulares básicas. Como vimos, eucariotos dividiram-se em diversos tipos celulares, e esta ancestralidade comum ao grupo confere semelhanças genéticas pertinentes, mas em que grau (percentual) ela ocorre não pode ser confirmado a partir de uma afirmação sem critérios e descrição do método adotado. O que pode ser afirmado sem evidências científicas pode ser descartado.
Contudo, comparações entre outros grupos que foram publicadas em revista especializada corrobora muitas sequencias semelhantes. Por exemplo, uma análise comparativa examinou a taxa de evolução de proteínas e a conservação de repertórios de genes entre genomas de cães, humanos, camundongos e ratos (representando mamíferos placentários), gambá (marsupial) e ornitorrinco (monotremado).
A este tipo de comparação usa-se o termo “ortólogo” para definir um evento de duplicação de genes que seguem caminhos evolutivos distintos.
No estudo descobriu-se que que havia 14.345 grupos ortólogos com representantes em humanos, bovinos ou cães; rato ou camundongo, gambá ou ornitorrinco que representam 16.749 com bovinos e 16.177 genes humanos, respectivamente, dos quais 12.592 são ortólogos de cópia única. Também foi identificado 1217 grupos ortólogos específicos de mamíferos placentários com genes presentes em humanos, bovinos ou cães; rato ou camundongos; mas não com gambás ou ornitorrincos. Cerca de 1000 ortólogos compartilhados entre roedores e laurasiaterianos (bovinos e caninos), muitos dos quais codificam receptores acoplados à proteína-G, parecem ter sido perdidos ou podem ser mal-preservados no genoma humano. A conservação do repertório de genes entre estes mamíferos correlaciona-se com a conservação no nível de sequência de aminoácidos (Science, 2009).
Aproximações em outros grupos
De acordo com um estudo publicado na revista Nature (2013), o leão, tigre e o gato compartilham cerca de 95,7% do mesmo DNA que, dentre outras características e fatores, os fazem pertencer à mesma família: os Felídeos.
Através de análises genéticas comparativas desses genomas, foram encontradas assinaturas genéticas que podem refletir adaptações moleculares consistentes com uma dieta carnívora intensa e a força muscular dos grandes felinos. Foi relatado um determinante genético específico para leopardo-das-neves que provavelmente está associado à adaptação a grandes altitudes. Além disto, o estudo detectou uma mutação provavelmente responsável pela coloração do leão-branco. Os genomas do tigre e do gato apresentam uma composição de repetição semelhante e uma linearidade genética (sintenia) claramente conservada. Os dados genômicos dos cinco grandes felinos fornecem um recurso inestimável para a resolução de fenótipos facilmente identificáveis evidentes em espécies muito próximas, mas distintas.
Em outro caso, dois pesquisadores do Museu de História Natural da Flórida, na Universidade da Flórida, fizeram uma análise genética entre borboletas e mariposas em função de sua história evolutiva. Em seu artigo publicado no Proceedings of the Royal Society B, Akito Kawahara e Jesse Breinholt sequenciaram quase 3 mil genes que criaram um conjunto de dados que incluiu 46 táxons que combinaram 33 novos transcriptomas com 13 genomas. Eles usaram uma técnica conhecida como HaMStR (uma abordagem de sequenciamento de próxima geração) para identificar 2.696 genes para inclusão em sua análise filogenômica.
O estudo mostrou que todas as borboletas compartilham um único ancestral em comum e dão crédito à teoria de que as borboletas estão mais relacionadas a mariposas muito pequenas (micro-lepidoptera), em vez de espécies maiores, contrariando estudos anteriores que haviam encontrado o contrário. Mais especificamente, eles encontraram evidências que sugerem que mariposas geometroideas são provavelmente as mariposas filogeneticamente mais próximas borboletas. Além disso, a pesquisa mostrou que os lepidópteros conhecidos como Hedilydea, comumente conhecidos como borboletas-mariposas, são de fato verdadeiras borboletas, e não mariposas.
O resultado geral do trabalho foi o que a dupla descreveu como “a primeira árvore robusta baseada em transcriptoma de Lepidoptera” – que contradiz fortemente a colocação de borboletas no contexto histórico. Ele também fornece uma estrutura evolucionária, eles observam, para futuros esforços de pesquisa – sejam eles de desenvolvimento, genômicos ou ecológicos – para borboletas e mariposas. Apesar de não dar uma porcentagem de aproximação, os dados genômicos analisados indicam claramente relacionamento evolutivo entre borboletas e mariposas. Apesar de compreenderam super-ordens distintas compartilham um relacionamento evolutivo.
O alelo do cão doméstico tem em média 10% do pool gênico o coiote oriental, enquanto 26% é contribuído por um grupo de lobos orientais e lobos cinzentos ocidentais. Os 64% restantes correspondiam principalmente aos coiotes. O estudo que apresentou estes dados sugeriu que antes da uniformidade de sua composição genética moderna, múltiplos casos de trocas genéticas entre os coiotes, cães selvagens e as duas populações distintas de lobos presentes na região dos Grandes Lagos podem ter ocorrido, e os ambientes urbanos freqüentemente favorecem o coiote. Aqueles que permaneceram nas áreas rurais e florestas profundas mantêm níveis mais altos de conteúdo genético alinhado com os lobos. Uma meta-análise realizada em 2016 analisando 25 estudos genéticos (de 1995 a 2013) descobriu que o lobo do nordeste é 60% semelhante ao coiote ocidental, 30% com o lobo oriental e 10% com o cão doméstico (Way & Lynn, 2016).
A taxonomia do lobo vermelho e oriental do sudeste dos Estados Unidos e da região dos Grandes Lagos, tem sido debatida há muito tempo, com várias escolas de pensamento advogando que elas representam espécies únicas ou resultados de vários graus de mistura entre o lobo cinza e o coiote.
Em maio de 2011, um estudo analisou 48 mil polimorfismos de nucleotídeo único em lobos vermelhos, lobos orientais, lobos cinzentos e cães indicou que os lobos vermelhos e orientais eram espécies híbridas, sendo o lobo vermelho semelhante em 76% com o coiote e apenas 20% lobo cinza, e o lobo oriental sendo semelhante em 58% com o lobo cinzento e 42% com o coiote – não encontrando evidência de serem espécies distintas em ambos (von Holt et al, 2011). O caso ainda permanece em aberto. Fonte
Victor Rossetti
Palavras chave: Rossetti, NetNature, Evolução, Genoma, Porco, Banana, Primatas, Rato, Mosca-de-fruta.
Referências
Britten, R.J. 2002. Divergence between samples of chimpanzee and human DNA sequences is 5%, counting indels. Proc. Natl. Acad. Sci. 99: 13633–13635.
Gibbs RA, et al. Evolutionary and biomedical insights from the rhesus macaque genome. Science. 2007;316:222–234.
Varki and Tasha K. Altheide. Comparing the human and chimpanzee genomes: Searching for needles in a haystack. Genome Res. 2005. 15: 1746-1758.
Watanabe, H., Fujiyama, A., Hattori, M., Taylor, T.D., Toyoda, A., Kuroki, Y., Noguchi, H., BenKahla, A., Lehrach, H., Sudbrak, R., et al. 2004. DNA sequence and comparative analysis of chimpanzee chromosome 22.
 

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