Biologia

A Evolução tem formas diferentes de atuar sobre a morfologia e a fisiologia?

Será que os mesmos mecanismos evolutivos que atuam sobre as mudanças de forma (morfologia) também afetam o funcionamento (fisiologia) dos organismos? Algumas teorias já haviam tentado elucidar esta questão, mas agora estamos mais perto de uma resposta.

Mary-Clareie King e Allan Wilson sugeriram, em 1975, que a evolução dos caracteres comportamentais e fisiológicos eram definidos mais por mudanças da expressão gênica do que por mudanças nos genes em si. Sean Carrol, em 2005 propôs que estas modificações que afetavam a morfologia ou fisiologia dos organismos ocorriam por via de mecanismos genéticos diferentes e acrescentou que mudanças fisiológicas são devidas a mudanças na seqüencia dos genes enquanto as morfológicas é que eram resultado de mudanças na expressão.

Para testar esta hipótese, pesquisadores da Universidade de Michigan e do Instituto Nacional de Pesquisa de Saúde de Taiwan usaram ratinhos nocauteados. Estes ratos possuem deficiências genéticas por encomenda que permitem aos pesquisadores observar que falta faz um gene.

Ele identificaram através dos ratos, quais genes controlavam estritamente características morfológicas ou fisiológicas. Assim poderiam testar cada uma das características com precisão.

O que eles observaram foi que:

  • Genes que determinavam características morfológicas, tinha instruções para o controle das transcrições. Ou seja, controlavam a expressão gênica, ativando ou desativando outros genes.
  • Genes que determinavam características fisiológicas continham instruções para síntese de enzimas como receptores, transportadores e etc…

Analisando isto em termos evolutivos ficou claro que genes que definem características fisiológicas mudam suas seqüencias muito mais rápido do que genes morfológicos. Isto leva a mudanças na seqüencia de aminoácidos que compõem a proteína conseqüentemente, alterando sua estrutura e funcionamento. Enquanto isso, genes que definem características morfológicas mudam seus padrões de expressão mais rapidamente que os genes fisiológicos. Isto indica que mudanças morfológicas são causadas mais por modificação da expressão gênica o que mostra que poucas mudanças ocorrem no DNA em si para que mudanças significativas ocorram no organismo como um todo.

Este tipo de pesquisa pode ser muito util para identificar genes que causem problemas morfológicos em humanos. Com esses dados, é possível identificar mais facilmente os genes mutantes envolvidos na doença.

Veja a pesquisa aqui, no PNAS:
Ben-Yang Liao, Meng-Pin Weng, Jianzhi Zhang. Contrasting genetic paths to morphological and physiological evolution. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2010; DOI: 10.1073/pnas.0910339107

Fonte: ScienceDaily

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