2015-07-30

Subject: Neanderthal tiveram efeito desproporcionado na biologia humana

Neanderthal tiveram efeito desproporcionado na biologia humana

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@ Nature/Xin Lu/Getty

Os nossos ancestrais não eram particularmente selectivos: evidências genéticas avassaladoras mostram que o Homo sapiens teve sexo com Neanderthal, Denisova e outros grupos aparentados arcaicos. Agora, os investigadores estão a usar grandes estudos genómicos para deslindar as nitidamente misturadas contribuições que estes bacanais antigos deixaram na biologia humana, da capacidade do H. sapiens para lidar com ambientes fora de África, à tendência dos humanos modernos para sofrer de asma, doenças de pele e, se calhar, até depressão.

A proporção do genoma humano que provém destes parentes arcaicos é pequena: os genomas da maioria dos europeus e asiáticos tem apenas 2 a 4% de Neanderthal, com o DNA dos Denisova a compor até cerca de 5% dos genomas dos melanésios e dos aborígenes australianos. Segmentos de DNA de outros parentes distantes apimentam, provavelmente, uma variedade de genomas humanos.

Mas essas sequências podem ter um efeito desproporcionado na biologia humana. Em alguns casos, são muito diferentes do DNA de H. sapiens correspondente, salienta o geneticista David Reich, da Faculdade de Medicina de Harvard em Boston, Massachusetts, o que torna mais provável que possam introduzir características úteis. “Apesar de ser apenas poucos por cento de ancestralidade, essa ancestralidade foi suficientemente distante para ter um efeito superior ao do seu peso”, diz ele.

No ano passado, Reich co-liderou uma de duas equipas que catalogaram o DNA de Neanderthal que vive nos humanos modernos. Os estudos indiciaram que as versões Neanderthal de alguns genes podem ter ajudado os euro-asiáticos a reduzir a perda de calor ou produzir cabelo mais espesso mas as evidências de que esses genes foram benéficos eram bastante fracas.

Para determinar de que forma o DNA Neanderthal molda a biologia humana, Corinne Simonti e Tony Capra, geneticistas evolutivos na Universidade Vanderbilt em Nashville, Tennessee, viraram-se para os estudos de associação alargados ao genoma (GWAS) que já tinham comparado milhares de variantes do DNA em pessoas com e sem uma dada doença.

Usando dados genómicos não identificados e registos médicos de 28 mil pacientes, Simonti e Capra procuraram diferenças em características e diagnósticos médicos entre pessoas com uma variante genética Neanderthal em particular e aquelas com a versão H. sapiens do mesmo gene.

Descobriram que as variantes Neanderthal pareciam aumentar ligeiramente o risco de doenças como a osteoporose, perturbações da coagulação sanguínea e a dependência da nicotina. Outras análises, que analisaram os efeitos combinados de muitas variantes de DNA, pintaram uma imagem menos clara. Revelaram ligações entre o DNA Neanderthal e a depressão, obesidade e certas doenças de pele, com algumas variantes a serem associadas a um risco aumentado e outras com um risco reduzido. Simonti apresentou os dados no encontro anual da Sociedade de Biologia Molecular e Evolução em Viena.

As variações genéticas Neanderthal, como a maioria das variações humanas, têm um pequeno efeito no risco de desenvolver estas perturbações, salienta Capra, mas ver os genes Neanderthal envolvidos em perturbações de pele, incluindo as lesões desencadeadas pela exposição solar, vem ressoar com estudos anteriores que associaram o DNA Neanderthal à biologia da pele, diz ele.

Em alguns casos, os efeitos dos genes arcaicos pode ter-se alterado ao longo dos tempos. Simonti e Capra também relataram em Viena que as perturbações na coagulação sanguínea presentes nos humanos modernos podem estar relacionadas com os genes imunitários Neanderthal, apesar de estudos prévios terem sugerido que os genes imunitários arcaicos podem ter ajudado H. sapiens a lidar com doenças que encontraram fora de África.

Também no encontro, uma equipa liderada por Michael Dannemann, biólogo computacional no Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva em Leipzig, Alemanha, relatou que muitos humanos têm versões genéticas Neanderthal e Denisova que codificam proteínas conhecidas por receptores tipo portagem (TLR), que detectam agentes patogénicos e lançam uma resposta imunitária rápida. Mais, as células humanas cultivadas que contêm as versões arcaicas tendem a expressar níveis mais elevados de TLR que as células com as versões H. sapiens. Apesar de GWAS anteriores terem associado as versões arcaicas a um risco reduzido de infecção por Heliobacter pylori, que pode causar úlceras estomacais, as variantes também foram associadas com taxas superiores de alergias.

“Muitas características que foram adaptativas há 10 mil anos podem ser prejudiciais actualmente” devido ao nosso estilo de vida, dieta e outras alterações, salienta Rasmus Nielsen, geneticista populacional na Universidade da Califórnia, Berkeley.

Pelo menos uma característica arcaica tem claros benefícios para os humanos contemporâneos. No ano passado, a equipa de Nielsen relatou que a versão Denisova de um gene chamado EPAS1 ajuda os tibetanos modernos a lidar com a vida a altitudes de 4 mil metros, impedindo o espessamento do sangue.

Muitos investigadores vêm a descoberta de Nielsen sobre o EPAS1 como a demonstração da biologia arcaica pois os seus benefícios são tão óbvios mas prová-los depende de estudos laboriosos, incluindo ratos geneticamente modificados para transportarem as mutações arcaicas e testes exaustivos à biologia dos animais, salienta Reich. “Cada nova descoberta será uma vitória muito dura.”

 

 

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