Sangue bom!

Uma vez comprei no Pelourinho uma camiseta que dizia: 50% negro, 30% branco, 20% índio e 100% brasileiro. Ontem o pesquisador Sérgio Pena da UFMG colocou o carimbo de verdade(!) nela. Os jornais deram destaque a pesquisa com 120 negros (sendo 9 famosos), mostrando que metade deles têm, pelo menos, um ancestral europeu. A ginasta Daiane dos Santos, por exemplo, tem uma contribuição européia ligeiramente maior do que africana. Ano passado Ivete Sangalo e Marcos Palmeira também tiveram seu DNA analisado, mostrando que apesar dos seus 99% de descendência européia, os 0,5% de negro e 0,5% de índio fazem toda a diferença.

Em 2000, esse mesmo grupo já havia publicado um estudo parecido, mostrando que os brancos (ou caucasianos), que segundo o IBGE representam um pouco mais de 50% da população brasileira, têm sangue materno de origem indígena ou africana. Mas praticamente não existem genes negros e índios de origem paterna. Os nossos pais ancestrais são quase todos europeus.

Para fazer esses estudos, são examinados segmentos do DNA que são altamente conservados de geração para geração, ao mesmo tempo que são específicos em diferentes grupos, chamados "Marcadores genéticos". O DNA está dentro do núcleo da célula, geralmente na sua forma desorganizada, chamada eucromatina. Quando a célula vai se dividir, então o DNA se organiza em cromossomos. Todos os seres humanos possuem 23 pares de cromossomos: 22 cromossomos autossômicos e 2 cromossomos sexuais. As mulheres possuem dois cromossomos sexuais X (portanto XX) enquanto os homens possuem um X e um Y.

Daqui poderíamos partir para vários pontos. Da mesma forma que se tirarmos uma perninha do X ele pode virar um Y, a teoria mais aceita é de que o cromossomo Y realmente se originou da perda de material do X (mais uma evidência de que ambos os sexos se originaram do sexo feminino). "Imprint Parental" que determina se é o material genético herdado da mãe ou do pai que vai determinar uma característica, é uma das muitas nuances que temos entre o nosso material genético e nossas características físicas e psicológicas. Nas mulheres, existe a teoria de que os dois cromossomos X "lutem" para determinar quem vai controlar quais características. E seria por isso que as mulheres NUNCA conseguem se decidir!

Mas para voltarmos a questão da descendência é importante lembrar que se apenas os homens possuem o cromossomo Y, então, ele passa sempre de Pai para filho (e nunca de pai para filha). Com isso, o meu cromossomo Y é praticamente identico ao do primeiro macho ancestral da minha árvore genealógica. Assim como o seu, caso você seja um "ele", é do macho ancestral da sua árvore. O cromossomo X passa de mãe para filha, de mãe para filho e de pai para filha. Com isso, tudo vira uma bagunça e é impossível fazer um rastreamento da mãe ancestral através do X.

Mas as mulheres tem seu trunfo. Durante a fecundação, apenas a cabeça do espermatozóide que contem o DNA do macho, é utilizada para fecundar o óvulo (a cauda do sptz fica do lado de fora). Assim, o macho contribui apenas com o material genético. Todo o "aparato celular" do zigoto é feminino. Por aparato celular, podemos entender toda a maquinária bioquímica da célula: ribossomos, aparelho de golgi, retículo endoplasmático e as mitocôndrias. As mitocôndrias, todo mundo já ouviu no 2o grau, são a "usina elétrica" da célula, queimando carbono para produzir energia.

A teoria mais aceita ainda hoje é de que essas organelas eram bactérias simbiontes em um passado muito, muito remoto. E uma das evidências mais fortes para essa explicação, é o fato delas possuírem um material genético próprio: O DNA mitocondrial. Então, da mesma forma que o cromossomo Y é sempre passado de pai para filho, o DNAmt é sempre passado ao filho ou a filha pela mãe. Com isso, o meu DNA mitocondrial remonta ao da "fêmea fundadora" da minha linhagem.

É claro que com o passar do tempo, esse material genético pode sofrer mutações aleatórias, além de simplesmente perder material. Mas com sorte, os pedaços que servem para fazer as análises estão intactos.

Então se pegarmos o cromossomo Y e o DNA mitocondrial (que podem nos levar ao macho e a fêmea fundadores de nossas linhagens) e juntarmos pedaços de cromossomo Y e de mtDNA que são específicos para caucasianos, negros e ameríndios... conseguimos ótimos marcadores genéticos.

O que o estudo não fala é que nada disso interessa. Esses marcadores genéticos servem para comprovar linhagem, mas não se encontram em nenhum gene que determine características fenotípicas, características ativas. Eles se encontram no chamado DNA lixo, que compões 95% do nosso genoma e até semana passada não servia para nada (digo até semana passada porque o estudo de um brasileiro mostrou o papel de algumas dessas seqüencias na regulação da função de genes). Não comprovam inteligência, habilidade específica, capacidade imune... nada! 99,99% do DNA de um caucasiano é igual ao de um negro ou um ameríndio. O DNA de um caucasiano pode ser inclusive apresentar mais diferenças com relação ao de outro caucasiano do que de um ameríndio (ou negro). Genéticamente, o conceito de raça não existe na espécie humana!

O gene do Tocha humana

Queria começar esse texto com a etimologia da expressão “queimar o filme”, mas rapidamente vi que seria impossível e então desisti antes de começar. Era importante pra explicar que a expressão é utilizada pra dizer que “alguém” pode queimar o “seu filme”, o que geralmente acontece se você é vacilão, mas e quando VOCÊ é o grande especialista em “queimar” o seu próprio “filme”? Uma daquelas pessoas que “se queima sozinha”, sem nem precisar da trapalhada dos outros? Um tocha humana, que basta dizer “inflame-se” e pronto... se queimou!

A questão levantada na última mesa de bar, com maioria arrasadora de biólogos, do tipo que não perdoam uma, foi: existe um gene para a "autocombustão"?

Sabe quando está passando aquela mulher gostosézima, você está com a sua namorada do lado e... você sabe que ela vai estar te vigiando, mas.... você deveria olhar pra calçada, mas... não consegue se controlar e.... olha pra bunda da gostosa?! Tipo quando está em uma mesa predominantemente de mulheres e... começa com o maior papo machista de falar mal da mulher que você tem (ou bem das mulheres que você não tem)? Isso serve pra contar piadas de mal gosto, dar aquele drible a mais no futebol, tirar a cebola da pizza e pra mais um monte de coisas. É queimação na certa, mas é inevitável.

Fiquei pensando se esse comportamento não se encaixaria em um dos padrões conhecidos de expressão gênica, e esse gene, quando ativado por algum fator externo, levaria a uma disfunção na cascata de ativação das fosforilases que deveriam ativar o seu superego, a região do seu inconsciente que trava, por razões boas ou ruins, essas enxurradas de inoportunismos.

Os genes em organismos superiores, os eucariotos, são controlados de muitas formas, apesar de poderem apresentar um mecanismo básico: possuem uma região promotora, que é capaz de receber sinais do exterior da célula e ativar a transcrição do gene; possuem seqüências espaçadoras chamadas Íntrons, que ajudam a determinar a forma final do RNA; precisam de um conjunto de enzimas para transcreverem a seqüência do DNA em uma seqüência de RNA; e de um outro conjunto de enzimas e moléculas (os ribossomos) para transformarem esse molde de mRNA em uma proteína.

Muitos genes possuem mecanismos de indução e repressão. Moléculas sinalizadoras (em geral proteínas) chamadas fatores de transcrição, podem se ligar ao DNA fazendo com que o gene seja mais. Outras moléculas, chamadas repressores, enquanto estão ligadas ao DNA, impedem que o gene seja ativado. Nesses casos, o sinal para ativação do gene é o desligamento dessa molécula.
Em geral (de novo) o mecanismo de comunicação entre o meio extracelular e o núcleo da célula (onde está o DNA) é através de uma cascata de reações. Uma proteína receptora específica na membrana celular é ativada pela ligação do seu sinal específico (por exemplo, o álcool no sangue). Essa proteína usa então passa um fosfato para uma outra proteína abaixo dela, que vai passando o fosfato adianta, através de várias outras proteínas no citoplasma, até a proteína, final, ligada ao fosfato, entrar no núcleo e se ligar ao promotor do gene no DNA, ativando a transcrição.

Então, voltando ao gene de “autocombustão”. Me parece um mecanismo de repressão clássico, com uma molécula ligada ao DNA constantemente, que impede que a gente seja inconveniente na maior parte do tempo (pelo menos a maior parte de nós, por que tem gente... que insiste em ser inconveniente o tempo todo). Algum fator... que não me parece ser o álcool, a nicotina, ou a cafeína; poderia ser o desbloqueador desse gene. Mas ainda assim, me parece estranho... não deveríamos ser inconvenientes em momento nenhum! E qualquer gene que levasse a inconveniência seria rapidamente excluído da população pela seleção natural. Como já vimos, os chatos acabam se reproduzindo assexuadamente.

Então o gene não seria da autocombustão e sim um gene da resposta mal-criada (esse sim, com grande utilidade em diferentes momentos). Por um erro na cascata de fosforilação, esse gene seria ativado em situações desnecessárias fazendo com que você, ao invés de mal-criado, acabe sendo inconveniente, inoportuno e... se queimando.

Finalmente, poderíamos ter um gene do “não-tô-nem-ai”, que também é muito útil, mas que funciona com um mecanismo diferente. Esse, em geral, não tem repressor, nem ativador, está acionado o tempo todo. Tem gente que é assim mesmo.

Mas, infelizmente, tudo isso é divagação. Não existe nenhum gene para esse comportamento. Como começamos a ver no início da semana, o determinismo biológico é furado! A inconveniência, a autocombustão e o inoportunismo dependem do ambiente e do contexto. O problema da gente não é ativar um gene ou outro: é não reconhecer os diferentes contextos, ambientes e situações particulares. Pode ser por falta de hábito, pode ser por desatenção, falta de jeito ou por pura falta de educação mesmo.

Ainda sobre a vida

Depois de ter publicado um texto sobre a definição de vida, Não posso deixar de contar pra vocês que hoje assisti uma palestra expetacular (sempre com x do sotaque carioca) sobre a busca de estruturas biológicas no universo.

A palestra começou com a frase: "Não existe uma definição de vida!" Lindo! "Podemos denominar os atributos da vida, mas não defini-la".

E a palestra continuou tão bem quanto começou. Mostrou que apesar de existirem muitas moléculas biológicas espalhadas pelo cosmos, mesmo no interior de estrelas, como o aminoácido Glicínia, não encontramos nenhuma indicio de planetas com vida. Um desses indícios seria a presença de Ozônio (O3) na atmosfera, ou um pico de absorção de energia na mesma faixa da clorofila. Ambas características presentes quando observamos a Terra do espaço.

Os estudos se baseiam em algumas premissas lógicas difíceis de serem testadas, como das zonas mais tranqüilas das galáxias para que fosse possível a formação de vida. Mas no fim das contas, mostram que outro composto abundante no cosmos, o cianeto de hidrogênio (HCN), pode reagir com ele mesmo formando dímeros, trímeros, tetrâmeros e assim por diante, até formar a base purínica Adenina, um dos tijolos fundamentais da bioquímica. Ela está presente nas moléculas que armazenam e trocam energia (ATP) e também informação (DNA).

O fato de não encontrarmos essas moléculas inteiras no cosmos pode sugerir que a vida ainda não se formou em outros planetas ou... já foi extinta! E o que vemos são os blocos da degradação dessas moléculas.

A palestrante, Dra. Claudia Lage do IBCCF/UFRJ, terminou falando que "(...) isso tudo se... a vida fosse como nós esperamos que seja. Mas como ela pode ser totalmente diferente..." Sem concluir! Lindo novamente!

Lembrei da poesia que li uma vez e que dizia "concluir é atrofiar"!

Neurônios que perdem cromossomos

Como vocês sabem, o DNA é a molécula que carrega o código genético, aquelas informações que fazem com que sejamos quem somos e que cada um de nos seja diferente do outro. Por isso, as possibilidades decorrentes do conhecimento e da manipulação desse código têm sido apresentadas em diversos estudos com os mais diversos tipos de organismos, tendo como exemplo mais ilustrativo a clonagem da ovelha Dolly.

Em 2001 foi anunciado o sequenciamento do genoma humano, e a possibilidade de cura de doenças, retardamento do envelhecimento etc, foram amplamente comentadas pela mídia. (ainda que alarde tenha sido um pouco maior do que a possibilidade científica de cura trazida pelo simples sequenciamento do genoma, mas sobre isso escrevo outro dia). Boa parte da importância dada ao sequenciamento do genoma reside no fato de todas as células de um organismo possuem não só o mesmo DNA como a mesma quantidade dele.

Ou seja, uma célula do cérebro tem o mesmo DNA, e na mesma quantidade, de uma célula do fígado. Elas são diferentes na sua aparência e função porque as partes do DNA (seqüências, genes) que estão ativas em uma são diferentes daquelas que estão ativas em outra.

Uma descoberta recente (mesmo, publicada no mês passado) de um jovem pesquisador brasileiro (lá pelos seus 30 anos) é de que as células do sistema nervoso de mamíferos não têm necessariamente a mesma quantidade de DNA, observadas pela ausência ou duplicação de alguns cromossomos (estruturas formadas pelo enovelamento do DNA para facilitar a sua duplicação e transferência durante a divisão celular).

Os neurônios, que são as principais células do sistema nervoso, apresentam uma característica especial: eles não se multiplicam (por isso, quando você toma um porre e o álcool destrói alguns dos seus neurônios causando dor de cabeça e preda de memória, você fica sem eles pra sempre). Já neuroblastos são células jovens, essas sim com capacidade de crescer e se dividir, que quando atingem seu estagio maduro ou adulto dão origem aos neurônios. Nesse estagio, para obter o alto grau de especialização necessário às funções de transmissão do impulso nervoso, elas abriram mão da capacidade de reprodução (não foi exatamente uma escolha, mas vamos manter a metáfora).

A descoberta do Dr. Rehen e seus colaboradores é que nem todos os neurônios apresentam o mesmo número de cromossomos, mesmo em organismos saudáveis. Esse resultado foi curioso porque ate agora a alteração no número de cromossomos estava relacionada com doenças bastantes serias, como o retardamento mental da síndrome de Down, causada pela trissomia do cromossomo 21. Os resultados da pesquisa mostram que 33% das células (neuroblastos) analisados (em um total de 212) haviam perdido ou ganho um cromossomo somático. Esse número é muito superior a taxa normal de aneuploidia de outros tipos celulares, como os leucócitos, que é de meros 3%. O artigo revela ainda que aproximadamente 5% das células do cortéx embrionário de camundongos machos perderam ou ganharam um cromossomo sexual . É possível inclusive que células de camundongos machos apresentem o genótipo XX característico das fêmeas, pela perda de um cromossomo Y e ganho de um X. No cérebro adulto, a frequencia de perda/ganho de cromossomos sexuais é de 1%, mas outros cromossomos também apresentam número de copias diferentes do esperado (que seriam duas, uma vinda do pai, e outra da mãe).

Um dos mecanismos observados pelo grupo para gerar essa diferença, é que, no momento da divisão celular dos neuroblastos (antes de virarem neurônios), alguns cromossomos migrariam de forma mais lenta (talvez por você ter bebido cerveja demais no dia anterior :-) para a célula “filha” acabando por ficar fora da nova célula. Permanecem a mãe com um cromossomo a mais e a filha com um a menos.

Como esse mecanismo seria controlado por fatores “externos” ao controle do DNA, ele geraria células com números diferentes de cromossomos meio que ao acaso. Como em geral esse tipo de variação ao acaso traria prejuízo para as células, não se pode saber ainda a natureza da função dessa diversidade cromossômica nos neurônios. Nem mesmo as conseqüências que ela pode trazer.

As hipóteses vão desde vantagens adaptativas geradas pela maior possibilidade de resposta das células diferentes a estímulos ambientais diversos, a propensão ao câncer e mal de Alzheimer (doenças classicamente relacionadas com números diferentes de cromossomos).

Esse mecanismo de diferenciação de células não coordenado pelo DNA poderia explicar, por exemplo, as diferenças encontradas entre gêmeos idênticos (que possuem o mesmo DNA por que são originados da mesma célula) e que também poderiam ser encontradas em futuros clones de uma pessoa.

O que você não tinha como saber sobre clonagem

Essa semana li nos jornais que o lesado do presidente dos EUA, Mr. Bush, está querendo proibir os testes com embriões clonados. Me vieram em mente duas questões. Primeiro que lideres políticos não deveriam se intrometer em assuntos científicos (mas abaixo comento o por quê) e segundo que muitos de vocês não devem saber de alguns detalhes importantes sobre a clonagem de seres vivos.

Então, se você está ansioso por clonar a si próprio, para viver todas as aventuras amorosas sem deixar nenhuma pra trás, ou para levar paz e prosperidade a todos os cantos da terra, saiba que:

• O DNA é muito fino, mas muito comprido. Em algumas células ele pode ter até dois metros. Na hora da célula se dividir e duplicar, ele se encolhe e se espreme em estruturas que chamamos de cromossomos. O cromossomo parece um X. As cromátides são as pernas do cromossomo, formadas pelo DNA enroscado. No meio o centrômero. Em cada uma das cromátides existem estruturas chamadas telômeros. Uma enzima, a telomerase, tem a função de retirar um telômeros da cromátide a cada vez que a célula se divide e se multiplica. Já que multiplicação é a forma utilizada para o organismo crescer, isso faz com que o número de telômeros seja uma forma de calcular a “idade” da célula. Toda essa historia é pra dizer que quando se pega uma célula qualquer de um organismo adulto e separa-se o seu DNA para ser inserido em um óvulo “vazio” para dar início a clonagem, geramos um bebê com a idade celular de um adulto. Um clone será sempre igual, porém mais velho, que o ser original. É por isso que a Dolly sofre de envelhecimento precoce.

• Além disso, quando se pega um óvulo e se retira o seu material genético, esvaziando-o para receber o material genético da célula adulta do organismo a ser clonado, a célula não esta realmente vazia. Ficam, assim como todas as outras organelas celulares, as mitocôndrias. Mas ao contrário das outras organelas (lisossomas, retículo endoplasmático, ribossomas etc) as mitocôndrias, que acredita-se foram bactérias simbiontes em um passado distante, possuem seu próprio DNA. Assim, o clone possui o DNA do seu doador a ser clonado, mas possui o DNA mitocondrial da célula mãe que hospeda o clone. Os dois materiais genéticos podem apresentar conflitos que levem a doenças e a morte da própria célula. Ou seja, até agora, o clone não é totalmente um clone.

• Por fim, os genes do clone carregam a mesma informação do clonado, mas a forma como essa informação é “lida”, “processada” e “interpretada” pelo maquinário enzimático da célula é muito dependente do ambiente onde a célula se desenvolve. Os estímulos externos como calor, temperatura, pH, até luz, mas principalmente determinados sinais químicos, podem fazer com que um determinado gene seja ativado e outro seja desativado. Especialmente durante as fases de desenvolvimento. Ou seja, um clone não será, necessariamente, igual ao seu original.