Você que é biólogo...

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30 maio 2007

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!

25 setembro 2006

O (in)determinismo biológico


A chegada em Rio branco impressionou pelo cheiro de terra molhada e o barulho de grilos em pleno aeroporto. Na manhã seguinte, pela janela do hotel se via floresta por todos os lados.

Mas até as 10 da manhã nenhum pesquisador da UFAC tinha feito contato conosco. Como tínhamos apenas dois dias, comecei a ficar preocupado com a produtividade e utilidade da visita. A gente da cidade grande, que nem eu, têm pressa.

Depois de muito tempo consegui falar com o ex-coordenador da pós graduação, dr. Alejandro Gonzales, um cubano com doutorado na antiga URSS, mas que se apaixonou pelo Acre. Um pouco mais tarde conseguimos finalmente falar com o Dr. Foster Brown, um americano que lecionava no Rio, mas se que também se apaixonou pelo Acre e hoje vive aqui, estudando queimadas e, acreditem, dando palestras para os militares da ABIN. Por último, falamos com a dr. Annelise, uma gaúcha, que, adivinhem, se apaixonou pelo acre, e hoje está grávida de 6 meses dele.

Essa terra parece despertar muitas paixões. Na praça principal da cidade, um monumento com uma bandeira enorme diz "há mais de 100 anos, brasileiros esquecidos por sua pátria, lutaram a a revolução para defender o Acre dos invasores". Mas porque essa terra hoje parece ser feita apenas por pessoas de fora? Por que os acreanos da revolução não estão na universidade?

É meu segundo dia aqui e me lembrei do Puruzinho, da sensação diferente de tempo que temos na cidade grande, e que, mesmo sem entrar na floresta, sentimos aqui. O tempo aqui é diferente.

Mas a gente sabe que o tempo não é diferente, então o que é? São as pessoas?

Estou lendo esse livro muito legal que fala (questionando) da “ideologia do determinismo biológico”. Que no século XIX a ciência e a seleção natural ajudaram a sustentar uma ideologia de que a sociedade hierárquica era um “fenômeno natural”, já que cada um de nós se distingue nas suas habilidades fundamentais por causa das nossas “diferenças inatas”, diferenças essas que são biologicamente herdadas.

O livro aponta estudos que mostram que cerca de 60% das crianças filhas de trabalhadores de “colarinho azul”, permanecem sendo trabalhadoras do colarinho azul e 70% dos filhos de trabalhadores de “colarinho branco”, seguem sendo de colarinho branco. Para eles, geralmente as crianças de frentistas de postos de gasolina, pedem dinheiro emprestado enquanto filhos de magnatas do petróleo emprestam.

Mas isso justifica uma ideologia do determinismo biológico? Não, ela justamente contraria. As crianças não conseguem sair do seu meu devido a seus fatores inatos ou a hierarquia histórica? Nenhum cientista duvida mais que é devido a segunda alternativa. E o ambiente, histórico e natural, passam a ser o fator determinante.

Então temos que perguntar: o que será que acontece no ambiente amazônico para que, 100 anos depois da revolução acreana, as pessoas de lá continuem fora das universidades?

O clima quente era a resposta preferida dos europeus para justificar a “preguiça” e o “sub-desenvolvimento” dos povos indígenas das Américas e da África. Mas isso já está totalmente ultrapassado. Vocês já leram “Armas, Germes e aço”? É um livro interessantíssimo. Ele conta estudos que mostram, por exemplo, que aborígines australianos, quando tem o mesmo treinamento em lógica que os descendentes de europeus, conseguem, em média, se saírem melhor na obtenção de empregos. Sugerindo, mesmo, que os aborígines são mais inteligentes. Eles apenas foram menos treinados nas tarefas que nós julgamos desenvolvidas.

A resposta da biologia moderna para esse problema, assim como para todos os outros, são os genes. Tudo estaria nos genes. Estaria? Se estudarmos bem o genoma humano vamos descobrir qual o gene que faz os Amazonenses não se chegarem a universidade? Não é bem assim. Essa é na verdade a resposta de alguns biólogos modernos que ganham montes de dinheiro com os projetos genomas.

A capacidade de observar o ambiente, aprender com ele e modifica-lo para se adequar a nossas necessidades, é uma das nossas capacidades inatas que nos faz humanos. Ora, se observar, aprender e modificar são capacidades inatas e é justamente isso o que faz um cientista, então a ciência é uma das nossas capacidades inatas. Somos todos cientistas!

Então porque em áreas onde a natureza é tão exuberante, o treinamento em lógica é menos eficiente?

A verdade pode ser que o ambiente exuberante pode ser também ameaçador. E nesse ambiente ameaçador não há “tempo” para o treinamento em lógica. Sobreviver é a ordem do dia. Cada dia. Todo dia.

A inevitabilidade da luta pela sobrevivência em um ambiente inóspito deixa a busca de alternativas para compreender e modificar o ambiente em segundo plano. Ficar pensando a melhor forma de produzir mandioca pode significar perder a época do plantio e morrer de fome. Então... todo mundo planta, ninguém pensa e a vida continua. Aqui tudo é natural.

“Aqui eu faço diferença” foi a resposta de um dos “estrangeiros” que conheci no Acre. “É por isso que eu estou aqui”. Apesar do ambiente inóspito não inspirar o treinamento em lógica, esse treinamento pode fazer toda a diferença para essas populações, respeitadas suas tradições culturais.

Não são os genes que fazem toda a diferença, é a escola!

10 junho 2002

A seleção Natural - 2a parte

Quase todos os organismos possuem uma maquinaria, seja fisiológica, bioquímica ou genética para se adaptar as mudanças do ambiente. Enzimas que não são utilizadas até que sejam necessárias, genes que não são transcritos até que sejam induzidos, vias metabólicas que não são ativadas até que outras sejam inibidas. Algumas pessoas podem apresentar uma capacidade de adaptação maior para alguns eventos (resistência ao frio, sensibilidade a luz, audição mais aguçada) do que outras. Isso por que a genética de cada um é diferente. Essa variabilidade vem principalmente de dois mecanismos, as mutações e o intercruzamento de genes (crossing-over) no momento da divisão celular que reduz o numero de cromossomas a metade (meiose) para preparação das células sexuais reprodutoras, vulgos gametas. Essas “capacidades especificas” de cada pessoa, registradas nos genes do DNA, podem ser transmitidas de uma geração para outra. E nesse princípio que se baseia a Seleção Artificial quando os homens escolhem animais com características especificas para serem cruzados dando origem a prole com as características de ambos os pais.

Tudo bem, mesmo Darwin com sua impressionante capacidade de observação não conseguiu explicar a transmissão das características hereditárias. O melhor que ele conseguiu fazer foi sugerir a idéia absurda de que pequenas partículas de nosso corpo eram enviadas aos órgãos sexauis onde se fundiam em pequenas sementes de nós.

As mutações acontecem naturalmente com uma determinada freqüência (que é baixa) seja por resultado de erros no momento da replicação do DNA, seja por estímulos ambientais externos como exposição a radiação quando vamos tirar um Raio-X, ou simplesmente por pegar uma boa dose de UV na praia no final de semana. Alguns elementos como o Urânio e o Tório são naturalmente radioativos, mas quase todos os elementos apresentam isótopos radioativos (por isso podemos dosar a idade de minerais pelo isótopo 14Carbono). Até mesmo uma árvore possui certa quantidade de isótopos radioativos de elementos comuns como sódio, carbono e potássio.
Em grande parte das vezes as mutações são negativas, ou sejam não conferem nenhuma capacidade melhor do organismo se adaptar ao ambiente. Para essas mutações cotidianas a que estamos expostos possuímos excelentes mecanismos de reparo.

Mas de tanto em tanto, alguma mutação que confere uma grande capacidade adaptativa aparece. Essa capacidade pode não ser percebida até que uma mudança drástica no ambiente ocorra. Por exemplo, um pombo que nasça com o bico levemente curvado para o lado pode passar despercebido na população. Mas se um dia os velhinhos parassem de jogar milho nas praças e os pombos precisassem buscar alimentos embaixo das cascas de árvores, e nesse caso, talvez os pombos com bicos tortos levassem uma vantagem. Eles conseguiriam mais alimento e teriam maior chance de chegar a idade da maturidade sexual, se reproduzindo e deixando descendentes, todos com bicos tortos e, conseqüentemente, com mais facilidade para se alimentas, crescer e reproduzir. Em algumas gerações todos os pombos teriam bicos tortos.

O principio da exclusão competitiva e da seleção natural, que é melhor traduzida pela expressão “a lei do mais adaptado”ao invés de a lei do mais forte, pode ser aplicado não só a biologia mas a diversos campos do conhecimento, como as ciências exatas e humanas. Por isso acho importante, termos claro em mente que o ambiente é capaz de causar mutações, mas essas sempre serão aleatórias e nunca “encomendadas”. O clima frio nunca fará com que o filhote de cobra nasça com um casaco de pele. Mas certamente um filhote de cobra que nasça com esse casaco de pele terá mais chance de sobreviver e reproduzir caso a temperatura em seu habitat caia bruscamente e por um longo período. A seleção natural sempre vai atuar em um leque existente de possibilidades de adaptação no ambiente, e nunca “encomendar” uma característica aos genes.

Por isso, vamos esquecer aquela história intuitiva de que a girafa tem o pescoço comprido de tanto estica-lo para comer as folhas de árvores mais altas.

O responsável por desvendar o mistério da hereditariedade foi o monge Gregor Mendel. Mas isso é uma história para semana que vem.