2011-03-21

Subject: Quem evolui lentamente acaba por ganhar

 

Quem evolui lentamente acaba por ganhar

 

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@ NatureNa conhecida fábula de Aesop sobre a vitória da tartaruga sobre a lebre, uma abordagem lenta mas contínua acaba por ultrapassar a rápida e impulsiva e quando se trata de evolução, pelo menos para as bactérias, um passo calmo também se pode revelar a melhor estratégia para a sobrevivência a longo prazo.

Investigação levada a cabo no laboratório de Richard Lenski na Universidade Estatal do Michigan em East Lansing, e agora publicada na última edição da revista Science, mostra que as bactérias 'lebre' em evolução rápida são eventualmente dizimadas pelas suas rivais mais lentas.

A razão é que as bactérias 'tartaruga' têm um maior potencial para tirar vantagem de mutações benéficas futuras do que as suas concorrentes mais rápidas, apesar da tendência para acumular esse tipo de mutação a uma taxa mais lenta.

"Tudo depende da duração da corrida", diz Tim Cooper, biólogo evolutivo na Universidade do Texas, Houston, e co-autor do estudo. "As tartarugas não vencem em 100 metros mas podem vir a vencer uma maratona."

Cooper analisou duas linhagens de clones de Escherichia coli, das quais retirou amostras após 500, mil e 1500 gerações de evolução. As bactérias faziam parte de uma experiência a longo prazo sobre a evolução bacteriana em curso no laboratório.

Ao procurar a presença de cinco mutações benéficas, os investigadores descobriram que as bactérias 'lebre' tinham alterações genéticas mais vantajosas do que as 'tartaruga' após 500 gerações, o que sugeria que tinham maior probabilidade de sobreviver e reproduzir com sucesso, eventualmente acabando por eliminar as suas competidoras.

Mas analisando as gerações posteriores, a equipa descobriu que as 'tartarugas' tinham ultrapassado as 'lebres' e dominavam a população.

Muito importante, por volta da geração 500 ambas as linhagens de bactérias tinham adquirido mutações benéficas num gene envolvido na condensação do DNA chamado topA, mas as mutações diferiam ligeiramente entre si.

As E. coli continuaram a sua evolução durante mais 883 gerações e a equipa foi analisar que mutações se tinham acumulado até à data. Desta vez descobriram uma mutação num gene chamado spoT, que conferia vantagens às 'tartarugas' mas que estava ausente nas 'lebres'.

 

No entanto, a mutação topA que as 'lebres' tinham previamente tinha tornado os potenciais benefícios da mutação spoT inúteis, devido à interacção entre os dois genes.

A vantagem conferida pelo spoT implicava que as 'tartaruga' eram agora mais aptas que as 'lebres', explicando a razão porque tinham conseguido dominar a população.

"É muito entusiasmante porque geralmente se considerava que uma taxa aumentada de mutação significava que o potencial evolutivo era igualmente maior", diz Daniel Rozen, biólogo evolutivo na Universidade de Manchester, Reino Unido. "Isto mostra que o fundo genético é outro importante aspecto do potencial evolutivo."

No entanto, Ed Feil, biólogo evolutivo da Universidade de Bath, Reino Unido, é mais céptico. "Não tenho a certeza de que tenham demonstrado a selecção para o potencial evolutivo", diz ele, acrescentando que pensa que as 'tartarugas' podem ter sido mais aptas logo à partida. "É difícil explicar a razão porque as 'lebres' são mais aptas após 500 gerações, a mutação topA na realidade confere mais aptidão às 'tartarugas' e essa é uma de apenas duas mutações de que sabemos."

Mas Cooper está confiante de que os cálculos de aptidão são rigorosos e refere que existem outras mutações em jogo no ponto das 500 gerações. "As 'lebres' têm pelo menos quatro mutações, é o pacote completo que as torna mais aptas, não apenas a topA."

O próximo passo, diz Cooper, é analisar mais de perto exactamente porquê que a mutação topA das 'lebres' interfere com a spoT e investigar as aplicações práticas dessas descobertas. "No contexto industrial pode-se encorajar o potencial evolutivo para levar as bactérias a patamares de produção mais elevados e no contexto clínico podemos desencorajar esse potencial para obtermos bactérias mais fáceis de tratar."

 

 

Saber mais:

Tim Cooper

Daniel Rozen

Ed Feil

 

 

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