Evidências desafiam a ideia de que mutações são aleatórias

A diversidade genética é fundamental para a sobrevivência de uma espécie. Por exemplo, nós herdamos uma mistura de genes de nossos pais e, novamente, misturamos esses genes nas próximas gerações. No entanto, durante esse processo, segmentos do DNA podem ser excluídos ou multiplicados, assim, provocando mutações.

Uma pensamento que está equivocado é que a evolução tem um senso de direção. Contudo, como mostrou um novo estudo, pode ser que exista um pouco de verdade nisso. Pelo menos, mais do que se percebeu antes.

Por mais que não seja uma coisa tão simples quanto uma mutação com um propósito, parece que nem todo DNA é igual quando se trata da possibilidade de sofrer mutações. Um exemplo disso é uma erva daninha de beira de estrada, conhecida como agrião thale.

Mutações

“Sempre pensamos na mutação como basicamente aleatória em todo o genoma. Acontece que a mutação é muito não aleatória. E não é aleatória de uma forma que beneficia a planta. É uma maneira totalmente nova de pensar sobre a mutação”, explicou o cientista de plantas Gray Monroe, da Universidade da Califórnia, Davis.

Nesse ínterim, para que uma mutação genética surja, em primeiro lugar, muitas coisas precisam dar certo. A primeira delas é que o DNA deve ser alterado dentro das células germinativas. Elas são as células que passam o seu material genético para a prole do organismo.

Feito isso, uma mudança em uma única “letra” em uma sequência de DNA pode acontecer através de danos UV ou perda de um gene. Pode acontecer até mesmo a mistura de um cromossomo inteiro por meio de erros quando o material genético está sendo copiado e transmitido.

Como resultado, esse dano deve iludir vários mecanismos celulares existentes para que as mutações sejam transferidas. Dentre eles estão os sistemas de reparo de DNA ou, para mutações extremas, morte celular programada.

Então, se as mutações conseguirem evitar esse processos, elas serão passadas para a próxima geração.

Como acontecem

A maior parte das mutações que tem a mudança de uma única “letra” são neutras. Isso porque elas não dão origem a nenhuma mudança significativa na forma ou na função do organismo.

Contudo, as mutações que podem causar mudanças estão sujeitas aos caprichos e vontades da seleção natural para ver se serão ou não passadas para as gerações futuras.

Por mais que as forças da seleção possam restringir quais mutações serão transmitidas de geração para geração, a mutação entre si tem sido considerada como uma jogada de dados imprevisível.

“Desde a primeira metade do século XX, a teoria evolutiva tem sido dominada pela ideia de que as mutações ocorrem aleatoriamente em relação às suas consequências”, escreveram os pesquisadores.

Então, para testar essa suposição, Monroe e sua equipe usou o equivalente vegetal de um rato de laboratório. Com isso, eles analisaram os genomas de 400 linhagens de plantas. Como resultado, eles descobriram que determinadas regiões do genoma da planta eram bem mais propensas a mutações do que outras.

“Estas são as regiões realmente importantes do genoma. As áreas que são biologicamente mais importantes são as que estão protegidas contra mutações”, disse Monroe.

Análises

Esse fato também é verdade quando se olha para partes codificantes ou não codificantes do código genético. Isso sugere que o efeito não era por conta dos tipos específicos de DNA, mas sim por causa da região como um todo.

“A evolução em torno dos genes em Arabidopsis parece ser explicada mais pelo viés de mutação do que pelo de seleção. Se essa discrepância estivesse sendo causada mais tarde pela seleção natural, nossa análise teria detectado mais variações genéticas únicas do que observados, pois eles teriam sido perdidos mais tarde no processo”, explicou Monroe.

Ter essa compreensão de como a thale carrega os dados quando o assunto são mutações pode ter implicações não somente nas plantas, como também pode ajudar os pesquisadores a entender a evolução e a doença em quase todas as espécies.

“Isso significa que podemos prever quais genes são mais propensos a sofrer mutações do que outros e nos dá uma boa ideia do que está acontecendo. É empolgante porque podemos até usar essas descobertas para pensar em como proteger os genes humanos da mutação”, concluíram os pesquisadores.

Fonte: Science Alert

Imagens: Discovery magazine, Answering genesis, Live Science