Proteínas ressuscitadas e o caso da evolução biológica

Imagem gerada por IA (acervo de Lexica)

por Fazale Rana

14 de outubro de 2013

Recentemente, uma equipe de investigadores espanhóis ressuscitou uma versão com 4 bilhões de anos de uma proteína que pertence a uma classe de proteínas conhecidas como tiorredoxinas. A capacidade de ressuscitar proteínas antigas utilizando princípios integrantes do paradigma evolutivo é o tipo de avanço que muitos cientistas apontam como evidência da evolução biológica. Neste artigo, discuto como esse trabalho pode ser perfeitamente acomodado dentro de um paradigma de criação/design.

Recentemente, uma equipe de bioquímicos da Espanha ressuscitou uma versão antiga de uma proteína, conhecida como tiorredoxina. A restauração bem-sucedida desta proteína velha é o tipo de avanço que muitos cientistas apontam como evidência do paradigma evolutivo.

Presumivelmente, a proteína que “trouxeram de volta à vida” teria sido como era há 4 bilhões de anos. [1] Ao estudar a estrutura e a função da antiga tiorredoxina, a equipe de investigação conseguiu obter informações sobre a biologia de algumas das primeiras formas de vida na Terra. Esta não é a primeira vez que os bioquímicos conseguem esse feito. Nos últimos anos,  cientistas da vida anunciaram a recriação de uma série de proteínas antigas. [2]

O procedimento para ressuscitar proteínas antigas utiliza árvores evolutivas que são construídas a partir das sequências de aminoácidos das proteínas existentes. A partir dessas árvores, os cientistas inferem a estrutura da proteína ancestral. Eles então vão para o laboratório e produzem essa proteína – e na maioria das vezes, a molécula adota uma estrutura estável com função discernível. É notável pensar que os cientistas podem usar árvores evolutivas para interpolar a estrutura provável de uma proteína ancestral para então formar uma biomolécula que exiba função. Eu realmente entendo por que as pessoas apontariam esse tipo de trabalho como evidência da evolução biológica.

Então, como alguém que defende o design inteligente/criacionismo entende a capacidade dos cientistas de ressuscitar proteínas antigas?

Por uma questão de brevidade, fornecerei uma resposta rápida a esta pergunta. Para uma discussão mais detalhada sobre a produção de antigas tiorredoxinas e como eu vejo as proteínas ressuscitadas a partir de uma perspectiva de modelo de design/criação, ouça o episódio de 12 de agosto de 2013 do Science News Flash {Apesar de mantido aqui no texto traduzido, este link não está funcionando}.

Para apreciar uma interpretação de design/criação deste trabalho, é importante primeiro compreender como os cientistas determinam a sequência de aminoácidos de proteínas antigas. Os biólogos evolucionistas fazem uma inferência comparando sequências de aminoácidos de proteínas existentes. (Neste estudo mais recente, os cientistas compararam cerca de 200 tiorredoxinas de organismos que representam os três domínios da vida.) Com base nos padrões de semelhanças e diferenças nas sequências, eles propõem relações evolutivas entre as proteínas.

 

A suposição é que as diferenças nas sequências de aminoácidos das proteínas existentes decorrem de mutações nos genes que codificam as proteínas. Consequentemente, essas mutações seriam transmitidas às gerações subsequentes. À medida que as diferentes linhagens divergem, diferentes tipos de mutações ocorreriam nos genes codificadores de proteínas nas linhagens distintas. Os pontos de ramificação, ou nós, na árvore evolutiva representariam então a proteína ancestral partilhada por todas as proteínas encontradas nas linhagens que se dividiram a partir desse ponto. Os pesquisadores então inferem a sequência de aminoácidos mais provável da proteína ancestral, trabalhando de trás para frente a partir das sequências de aminoácidos existentes das proteínas que caem ao longo dos ramos que se originam do nó.

Neste momento, é importante notar que os biólogos evolucionistas escolhem ativamente interpretar as semelhanças e diferenças nas sequências de aminoácidos das proteínas existentes a partir de uma perspectiva evolutiva. Afirmo que é igualmente válido interpretar as semelhanças e diferenças da sequência também do ponto de vista do design/criação. Com esta abordagem, o arquétipo toma o lugar do ancestral comum. E as diferenças nas sequências de aminoácidos representam variações em torno de um desenho arquetípico partilhado por todas as proteínas que são membros de uma família específica, como as tiorredoxinas. À luz deste conceito, é interessante que os investigadores tenham descoberto que a estrutura das antigas tiorredoxinas é altamente conservada ao longo do tempo, com apenas uma variação limitada na estrutura, que variava em torno de um desenho central.

E quanto ao processo de determinação da sequência ancestral/arquetípica de uma árvore evolutiva? Este fato não é contrário a uma explicação de design?

Não necessariamente. Considere a variedade de automóveis que existem. Todos esses veículos são variantes de um design arquetípico. Embora os automóveis sejam produtos de agentes inteligentes, eles podem ser organizados numa “árvore evolutiva” baseada em semelhanças e diferenças de design. Nesse caso, os nós da árvore representam o projeto central dos automóveis que se encontram nos ramos que surgem do nó.

Por analogia, também se poderia considerar os membros existentes de uma família de proteínas como obra de um Projetista. Assim como os automóveis, as variantes de proteínas podem ser organizadas em um diagrama em forma de árvore. Neste caso, os nós correspondem aos elementos de design comuns das proteínas encontradas nas ramificações.

Em minha opinião, quando os biólogos evolucionistas descobrem o que acreditam ser a sequência ancestral de uma família de proteínas, estão na verdade identificando….

Notas de Fim

1. Alvaro Ingles-Prieto et al., “Conservation of Protein Structure over Four Billion Years”, Structure 21 (3 de setembro de 2013): 1690–97.
2. Por exemplo, veja Michael J. Harms e Joseph W. Thornton, “Analyzing Protein Structure and Function Using Ancestral Gene Reconstruction”, Current Opinion in Structural Biology 20 (junho de 2010): 360–66.

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Traduzido de Resurrected Proteins and the Case for Biological Evolution (RTB)

Etiquetas:

bioquímica - evolucionismo