Saturday, March 15, 2008

Renascimento do Lamarckismo


Esse post está sendo escrito para o Blog Carnival do Transferência Horizontal sobre Lamarck.

Não! Me recuso a aceitar que Lamarck estava totalmente errado! E por causa disso eu não vou tentar imaginar o que seria do mundo se Lamarck estivesse completamente certo. Ao invés disso, eu vou falar sobre como mecanismos epigenéticos tem potencial para agir à maneira esperada por Lamarck.

Antes, eu vou redefinir o Lamarckismo e o Darwinismo tendo em vista as idéias de biologia e genética molecular. Darwinismo passa a ser a idéia de que a evolução se dá por mutações aleatóreas e que o ambiente afeta através da pressão seletiva exclusivamente. Qual será a próxima mutação vai acontecer não depende de forma alguma da natureza. Já o Lamarckismo é a idéia de que uma mutação genética pode ser causada pela natureza, pelo ambiente, de alguma forma.

Bom, a hiper-estabilidade do DNA (em comparação com proteínas e RNA) e os mecanismos celulares para proteger células de mutações danosas acabam matando a idéia de um Lamarckismo acontecendo no código genético. Mas nem todas as características hereditárias são transmitidas pela seqüência do DNA. Algumas coisas, como escolha de alelos, ou redução da expressão, são transmitidas por outros mecanismos. E estes mecanismos tem um potencial gigantesco de responder ao ambiente, se encaixando com a idéia de Lamarck.

Mas eu não tô falando de girafas esticando o pescoço! Um dos mecanismos que estão sendo bastante investigados atualmente é o da inativação de DNA por transformações nas histonas. Histonas são proteínas que tem como função organizar espacialmente o DNA. Elas vivem grudadas no DNA e são capazes de causar o enrolamento do DNA. Uma função mais tradicional dela é empacotar o DNA antes de finalizar a meiose. Mas essa capacidade de enrolar o DNA também significa uma capacidade de regular a expressão genética. Um gene que está mais enroladinho não consegue se expressar tão bem quanto um gene exposto às proteínas que fazem a transcripção (DNA -> RNA). E o controle das histonas se dá através de modificações pós-tradução destas proteínas.

O bacana é que essas modificações, ou pelo menos algumas delas, são transmitidas para os herdeiros. Essa hipótese tem sido proposta para explicar alguns fenômenos como o "imprinting" (como é o nome disso em português?), que determina algumas características fenotípicas como padrão mosaico em pelo de gato. As histonas tem então a capacidade de responder a sinais externos, como falta de nutrientes, alterar a expressão de um gene e transmitir essa modificação para seus descendentes. Um modo Lamarck de "evoluir"! Isso afeta até a escolha de qual cromossomo X será inativado, se o do pai ou o da mãe (errata: leia os comentarios [valeu Mauro!]).

Especulação minha agora: pessoalmente, eu acho inclusive que as histonas tem um potencial de regular a aleatorieadade das mutações genéticas. Um trecho de DNA condensado deve ser mais imune a mutagênicos que um trecho desenrolado. Isso transformaria a histona num agente de regulação das probabilidades de mutações nos genes. E ela responde a fatores externos!

4 comments:

  1. imprinting=estampagem


    parabéns pelo texto, já foi parar no blog!!!

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  2. Fiquei com uma dúvida. Como as histonas dos pais definem qual o cromossomo X, do pai ou da mãe, será inativado no imprinting?
    É verdade que o DNA mais protegido por histonas é menos suscetível a mutações. Nossos dados em ostras mostram que a contaminação por metais pesados inclusive induz a produção de H1 e H2. Mas acho que essa proteção denota um mecanismo de reação, mas não de regulação. Um abraço,
    PS: Nas minhas aulas de genética 'imprint' é 'imprint' mesmo.

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  3. (Desculpa a falta de acentos)

    O que eu escrevi sobre isso nao e conhecimento ativo, mas veio das minhas aulas de biologia/molecular, genetica e um pouco de leitura de Natures da vida, entao eu posso estar falando abobrinha (e peco pra me corrigir se for o caso!). Eu revisei rapidamente as minhas fontes (Griffiths, Wikipedia (argh!) e alguns artigos meio velhos da SciAm/Nature, procure por "histone code").

    A parte "comprovada" do texto acima e so a parte de que o "imprinting" tem relacao com as modificacoes pos translacionais das histonas e que essas caracteristicas sao hereditarias. E que a inativacao do cromossomo X tambem se da por alteracao das mesmas proteinas. Portanto eu falei besteira: o imprinting e a inativacao do cromossomo X sao fenomenos diferentes que tem entre suas causas um denominador comum: a transformacao das histonas.

    Regular mutacao realmente foi uma extrapolacao da minha parte, hehe. Ate por isso que eu botei que e hipotese minha. Acho que o mais facil mesmo e termos um mecanismo de reacao, ate porque se o gene esta "desprotegido", provavelmente ele e' essencial - e portanto o organismo vai fazer de tudo para evitar mutacao nele! Foi so mesmo uma ideia que eu joguei no ventilador. Afinal isso e um blog, nao um paper ;-).

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  4. Quando você afirma que na sua definição do Darwinismo as mutações não acontecem por causas naturais e ainda não dependem das ações da natureza para a sua ocorrência, eu não entendo ou posso estar interpretando-o erradamente. Sendo assim, gostaria de lembrar que todas as mutações que ocorrem são causadas por radiações eletromagnéticas, erros de leituras na reprodução semi-conservativa e outras. Creio que devemos nos preocupar ainda com a genética desenvolvida por Lisenko, durante o malfadado governo de Jhosef Stalin, baseado nos conhecimentos de Lamarck.
    Se temos de rever Lamarck, que seja com outros olhos, apoiados em vários outros exemplos. E ainda sim, devemos nos preocupar com o pescoço da girafa pois é por aí que começa o Lamarckismo. Os caracteres adquiridos sendo transmitidos aos descendentes geram uma série de consequências de difícil entendimento e com muito pouca evidência no mundo natural. Uma das evidências seria os vegetais que pegam de galho. Mas isso não justifica uma revolução cientifica, uma quebra de paradigma. Justifica que sempre devemos estar preparado para isso, pois a ciência não é uma questão de fé e sim uma questão de continua dúvida de desconfiança de todas as afirmaçoes científicas mesmo as mais provadas.
    Armando

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