biologia molecular - Evolução 8
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biologia molecular

Evolução 8

11/06/2003

Não se sabe precisar a quanto tempo apareceu a reprodução sexuada. Sabe-se entretanto que ela é muito antiga, e que seres muito primitivos já se utilizavam deste processo.

Você já aprendeu que as informações sobre as características de um ser vivo estão no DNA, que por sua vez se encontra nos cromossomos, no interior de cada célula de um indivíduo. Chamamos de genes às porções de DNA que codificam uma determinada característica. Cada indivíduo possui um banco gênico próprio. Os genes são os mesmos de sua espécie, mas a combinação de alelos é própria para cada indivíduo. O que a reprodução sexuada faz é "misturar" estes alelos, fazendo com que os descendentes tenham características próprias, ligeiramente diferentes da dos pais.

Vamos tomar o exemplo humano, que nos é mais familiar. O DNA se encontra nos cromossomos, no núcleo das células. Temos em cada célula um conjunto de 46 cromossomos. São 22 pares de cromossomos somáticos e mais 2 sexuais. Os cromossomos somáticos são aqueles relacionados aos processos não reprodutivos; já os sexuais se relacionam à reprodução.
 

As células reprodutivas (no homem, óvulo e espermatozóide) são haplóides, ou seja, possuem apenas um cromossomo de cada tipo, no total de 23. Quando o espermatozóide e o óvulo se unem na fecundação, temos o encontro dos cromossomos do pai e da mãe, e o número normal de 46 cromossomos (22 pares + 2 cromossomos sexuais) é reestabelecido. Este processo está extremamente simplificado, na verdade a coisa é muito mais complexa. Mas em base é isto o que acontece. Bem, mas aonde entra a recombinação?

A recombinação ocorre justamente na formação das células reprodutoras (óvulos e espermatozóides, no nosso exemplo). Bem, sabemos que existem dois cromossomos de cada tipo. Mas estes cromossomos são idênticos? A resposta é "não". Cada cromossomo possui determinados alelos, como nos mostra a figura abaixo.

 

 

 Representação de dois cromossomos homólogos que possuem os alelos A e a no mesmo locus gênico. Os genes não são idênticos, cada letra representa um alelo diferente.



Durante a formação das células sexuais, estes cromossomos podem ser reunidos de várias maneiras. Acompanhe o raciocínio:

1. Cada célula sexual deve ter um conjunto de 23 cromossomos;

2. Os cromossomos ocorrem em pares nas células que irão gerar as sexuais;

3. Os dois cromossomos de um par não são iguais: possuem os genes na mesma posição, mas com diferentes alelos.

4. Quando se formam as células sexuais os cromossomos podem ser reunidos de muitas maneiras diferentes, gerando um número enorme de combinações.

Por exemplo, vamos dizer que cada cromossomo tem um número. Os homólogos recebem o mesmo número, mas serão representados por cores diferentes. Assim:

 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

X

 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Y

Estes cromossomos estão soltos no núcleo da célula. Na hora da divisão, cada um dos homólogos irá para uma célula filha. Mas a combinação possível entre eles será imensamente grande. Podemos ter milhares de combinações entre os homólogos "azuis" e os "pretos" (lembre-se de que isso é apenas uma representação). Assim, poderíamos ter vários gametas diferentes:

 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

X

ou

 1

2

3

4

5

6

7

8

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10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Y

ou

 1

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3

4

5

6

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11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

X

e muitas outras combinações. Cada um destes gametas será diferente pois, apesar de terem os mesmos homólogos, estes não são iguais, devido à presença de diferentes alelos.

Bem, todo este processo é meramente físico, mecânico. Na verdade o que fizemos foi reunir os cromossomos de diferentes maneiras, uma para cada célula reprodutiva. O número de combinações é enorme, mas ainda não é grande o suficiente quando pensamos em níveis de evolução...

Ainda há um problema. Dois genes no mesmo cromossomo sempre ficariam juntos. Imagine que em um cromossomo existem os genes A e B, e no cromossomo homólogo existem os genes a e b. Pelo nosso modelo os espermatozóides formados nunca terão, por exemplo, os genes A e b juntos. Mas na prática isso acontece.

Bem, durante a formação das células reprodutivas estes dois cromossomos vão ficar muito próximos um do outro, tão próximos a ponto de se tocarem, intimamente relacionados. O que acontece aí é uma troca entre estes dois cromossomos, através de quebras em cada um dos cordões. Assim, pode se formar um cromossomo que tenha os genes A e b, o que seria impossível sem essa troca. Chamamos este processo de "permutação", ou "crossing-over". Isto ocorre com muita frequência, e é o que permite uma alta taxa de recombinação gênica. Este fenômeno é muito importante para gerar a variabilidade encontrada nos animais de uma mesma espécie. Desta maneira, os genes de dois organismos são "misturados" e colocados juntos em um organismo filho, que por sua vez irá gerar filhos também com características diferentes. O processo persiste, e é o responsável pela variabilidade encontrada nos representantes de uma mesma espécie.

No caso do nosso cordão havia apenas duas mutações em questão. Na prática, as diferenças entre o DNA de dois organismos da mesma espécie é tão grande que o número de combinações possíveis torna-se praticamente infinito.

A grande conclusão a que chegaram os geneticistas e os estudiosos nessa área foi que a recombinação desempenha um papel talvez muito mais importante do que a própria mutação. É muito difícil que apenas uma mutação isolada seja selecionada através da seleção natural. Em geral, ou a mutação isolada causa um efeito letal ou não contribui muito para gerar uma variabilidade. Ao contrário disto, a recombinação gera toda uma série de variações em uma característica, variações estas que serão selecionadas pela seleção natural.

Na verdade, o que importa para um organismo é estar adaptado ao meio onde vive. Quando uma espécie, respondendo às pressões do ambiente, vai modificando um caráter ao longo das gerações, isso implica em uma série de mudanças que são controladas por muitos genes diferentes. Apenas uma mutação em um gene jamais poderia produzir um efeito assim. Apenas através da recombinação isso seria possível. Assim, a recombinação poderia gerar milhares de variações entre os diferentes caracteres, e através da seleção natural apenas as formas mais adequadas iriam sobreviver.

 

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