Mutações não aleatórias embaralham a defesa da descendência comum

Imagem gerada por IA (acervo de Lexica)

por Fazale Rana

10 de dezembro de 2012

"Covardes morrem muitas vezes antes mesmo de suas mortes; O valente nunca prova a morte senão uma vez.” (Júlio César, 2.2.32–37)

Um novo trabalho realizado por investigadores da Grã-Bretanha revela que as taxas de mutação no genoma da E. coli não são aleatórias e são otimizadas para minimizar o seu impacto na sobrevivência. Essa otimização contribui para o design inteligente. Além disso, desafia uma suposição fundamental feita pelos biólogos evolucionistas, nomeadamente que as sequências de DNA partilhadas no genoma de organismos relacionados servem como evidência para uma descendência comum e, consequentemente, para a evolução biológica.

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Dizem que a morte e os impostos são as únicas duas coisas certas na vida. Mas na biologia existe uma terceira inevitabilidade: as mutações. Ocorrerão mudanças no material genético de um organismo e, como resultado, as sequências de DNA do genoma serão alteradas.

Embora os biólogos evolucionistas considerem as mutações como o motor que impulsiona o processo evolutivo, na maioria das vezes, as mutações são deletérias para o organismo. Esses cientistas há muito pensam que as mutações ocorrem aleatoriamente nos genomas. A seleção natural fixa na população as poucas mutações que aumentam a aptidão do organismo. Mas um estudo recente indica que os organismos podem gerir mutações, da mesma forma que um contabilista estrutura as finanças para reduzir o montante dos impostos devidos por um cliente.

Esta capacidade recentemente reconhecida desafia um dos principais pressupostos que os biólogos evolucionistas empregam ao interpretar as características partilhadas dos genomas como evidência de descendência comum e, portanto, de evolução biológica. Por outro lado, esta descoberta pode ser corretamente utilizada para promover a defesa do design inteligente.

Mutações Não Aleatórias em E. coli

Ao analisar e comparar os genomas de 30 cepas de E. coli, investigadores da Grã-Bretanha descobriram que a frequência da mutação varia ao longo do genoma desta bactéria. [1] Algumas regiões (pontos quentes) apresentam uma taxa de mutação relativamente alta; outros (pontos frios) apresentam uma taxa relativamente baixa de alterações genéticas.

Os pesquisadores aprenderam que os locais de pontos quentes e frios não são aleatórios. Os pontos quentes ocorrem em regiões onde as mutações causariam menos danos. Entretanto, pontos frios aparecem em áreas que abrigam genes críticos para  a sobrevivência da E. coli. As regiões quentes e frias normalmente abrangem grandes extensões contendo genes que fazem parte do mesmo óperon. Esses genes vizinhos frequentemente codificam proteínas que participam dos mesmos processos celulares.

Além disso, os pesquisadores determinaram que os pontos frios tendem a ocorrer em genes altamente expressos. No entanto, como a transcrição (que determina, em parte, a taxa de expressão genética) tende a causar mutações, parece que os pontos quentes deveriam associar-se a genes altamente expressos. Este resultado surpreendente indicou aos investigadores que deve haver algum mecanismo que administre ativamente a taxa de mutação, compensando a mutagenicidade do processo transcricional.

Assim, parece que as taxas de mutação nos genomas foram otimizadas para reduzir o risco de alterações genéticas prejudiciais. Embora a distribuição não aleatória de mutações nos genomas seja contrária à compreensão mais comum da teoria evolutiva, não é surpreendente saber que as taxas de mutação e a localização dos pontos quentes e frios mutacionais são optimizadas para proteger a E. coli da perda de aptidão. Os sistemas bioquímicos são caracteristicamente otimizados. (Para mais exemplos de tal otimização, visite estes artigos anteriores sobre metabolismo, aminoácidos, código genético e códons sinônimos.) É razoável pensar que, se as taxas de mutação no genoma da E. coli foram otimizadas para minimizar os efeitos prejudiciais , então as taxas são otimizadas de forma semelhante nos genomas de outros organismos.

Este resultado é consistente com pesquisas que demonstram que as mutações de substituição e a recombinação não são aleatórias e ocorrem em pontos quentes. Outros estudos também mostram que outros processos de alteração do genoma (como inserção de íntrons e inserção de transposons) não são aleatórios, ocorrendo também em pontos quentes.

Mutações Não Aleatórias e o Caso do Design

Como discuti no meu livro The Cell's Design (O Design da Célula), os traços característicos da química da vida são os mesmos que reconheceríamos como evidência do trabalho de um designer humano. Assim, por analogia, é lógico concluir que uma Mente foi responsável por trazer a vida à existência. Sistemas, objetos, dispositivos, etc. projetados por humanos são frequentemente otimizados. Na verdade, otimização denota alta qualidade e designs superiores. Como tal, a otimização das taxas de mutação pode ser vista como mais uma evidência do design inteligente na natureza. A distribuição de pontos quentes e frios ao longo do genoma e a associação de pontos frios com genes críticos para a sobrevivência retratam uma elegância e inteligência que evidenciam a obra de um Criador.

As taxas de mutação não aleatória também levantam questões sobre a validade de uma suposição fundamental feita pelos biólogos evolucionistas quando interpretam características partilhadas dos genomas como evidência de descendência comum.

O Desafio para a Evolução Biológica

Os biólogos evolucionistas consideram padrões de sequência de DNA idênticos (ou quase idênticos) encontrados nos genomas de organismos relacionados como evidência de descendência de um ancestral comum. De acordo com esta linha de raciocínio, os padrões partilhados surgiram como resultado de eventos mutacionais que ocorreram no genoma do ancestral comum. Presumivelmente, à medida que as diversas linhagens evolutivas divergiam do ponto de ligação, elas carregavam consigo as sequências alteradas criadas pelas mutações primordiais. Esta interpretação baseia-se na suposição subjacente de que as mutações que geraram a impressão digital partilhada são raras e aleatórias.

Mas, se as mutações não forem aleatórias – ocorrendo preferencialmente em pontos críticos – então pode-se afirmar que os padrões de sequência de DNA foram gerados independentemente nos grupos biológicos separados. Isto é, os padrões de sequência de DNA compartilhados podem não ser o resultado de descendência com modificação de um ancestral comum, mas em vez disso surgiram separadamente. Por outras palavras, as sequências de DNA partilhadas não são necessariamente evidência de descendência comum e evolução biológica.

A morte e os impostos podem ser um dado adquirido, mas a questão da evolução biológica está longe de ser certa.

Nota de Fim

1. Iñigo Martincorena, Aswin S. N. Seshasayee e Nicholas M. Luscombe, “Evidence of Non-random Mutation Rates Suggests an Evolutionary Risk Management Strategy,” Nature 485 (3 de maio de 2012): 95–98, https://www.nature. com/nature/journal/v485/n7396/full/nature10995.html.

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Traduzido de Nonrandom Mutations Scramble the Case for Common Descent (RTB)

Etiquetas:

evolucionismo - mutações genéticas