Pesquisa revela como uma pequena mudança genética pode ter dado aos Homo sapiens vantagem na busca por água em comparação com Neandertais Tecnologia, -cnn-international-, -traducao-ia-, Antropologia, Genética, Paleontologia CNN Brasil
Os humanos modernos são sobreviventes evolutivos, prosperando geração após geração enquanto nossos parentes ancestrais se extinguiram. Agora, uma nova pesquisa sobre nossa química cerebral sugere que uma enzima exclusiva do Homo sapiens pode nos ter tornado mais eficientes na busca por água do que nossos parentes extintos mais próximos.
Há cerca de 600.000 anos, os humanos modernos divergiram geneticamente da linhagem que produziu os Neandertais e Denisovanos — nossos primos mais próximos na árvore genealógica das espécies humanas. Em algum momento após a separação, uma enzima chamada liase adenilsuccinato, ou ADSL, evoluiu de forma diferente no Homo sapiens.
Na cadeia de 484 aminoácidos da enzima, um aminoácido na posição 429, chamado alanina, foi substituído por valina. É uma pequena mudança, mas produziu uma versão da ADSL que apenas os humanos modernos possuem.
A enzima é um componente fundamental na produção de purina, um bloco de construção do DNA e RNA. Quando a ADSL está ausente nos humanos modernos, pode levar a anormalidades comportamentais como hiperatividade e agressividade. Cientistas investigaram como nosso comportamento pode ser moldado por essa mudança em um único aminoácido. Sua pesquisa foi publicada em 4 de agosto na revista PNAS.
“Descobrir como pequenas mudanças genéticas de nosso passado ancestral ajudaram a moldar características cerebrais que nos tornam humanos é empolgante”, disse o autor principal do estudo, Dr. Xiang-Chun Ju, pesquisador de pós-doutorado na Unidade de Genômica Evolutiva Humana do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa, no Japão.
“Estudar nossas origens ancestrais é como montar um quebra-cabeça gigante, onde cada mudança genética em nossos ancestrais pode oferecer uma pista sobre como nossos cérebros e comportamentos evoluíram”, disse Ju à CNN por e-mail.
Uma afinidade pela água
Pesquisas anteriores mostraram que a variação da ADSL em humanos modernos torna a enzima menos estável e menos eficaz na produção de purina. Em comparação, a versão original da ADSL, carregada pelos Neandertais e Denisovanos, é mais eficiente na síntese de certas moléculas de proteína. No Homo sapiens, essas moléculas se acumulam em órgãos — especialmente no cérebro.
Para entender como isso poderia afetar o comportamento, pesquisadores realizaram experimentos com camundongos; alguns foram geneticamente modificados para carregar a versão menos eficiente da ADSL, imitando a ADSL humana. Eles testaram esses camundongos “humanizados”, junto com um grupo controle de camundongos não alterados, primeiro restringindo gradualmente seu acesso à água por 12 dias e depois disponibilizando água, sinalizada pela presença de som e luz. Os cientistas descobriram que camundongos fêmeas com a variante humana da enzima visitavam a área de distribuição de água com mais frequência quando estavam com sede.
Talvez, os cientistas hipotetizaram, essa versão menos eficiente da ADSL tenha tido um impacto positivo no acesso à água, aumentando a competitividade do Homo sapiens por esse recurso vital.
Em uma segunda linha de investigação, os pesquisadores analisaram o genoma humano moderno, focando no gene ADSL que produz nossa versão única da enzima. Eles encontraram um grupo de variantes genéticas carregadas por pelo menos 97% dos humanos atuais, que tornam a ADSL ainda menos eficiente na expressão do RNA, potencialmente amplificando seu impacto no comportamento. A localização do gene estava em uma região do genoma que foi evolutivamente favorecida nos humanos, sugerindo que essa mudança na expressão da ADSL continuou sendo transmitida porque provavelmente proporcionou alguma vantagem aos humanos, relataram os autores do estudo.
“É realmente empolgante que, através de tais estudos, estamos indo além de identificar as mudanças genéticas que tornam os humanos modernos únicos, em direção à compreensão de como essas mudanças podem ter moldado nossa singularidade”, disse a Dra. Maanasa Raghavan, professora assistente de genética humana na Universidade de Chicago, que não esteve envolvida na pesquisa.
“Este estudo levanta possibilidades intrigantes sobre como nossos ancestrais podem ter obtido vantagem sobre contemporâneos como Neandertais e Denisovanos em ambientes instáveis com recursos limitados”, disse Raghavan por e-mail.
Humanos modernos: as últimas espécies de hominídeos sobreviventes
O primeiro genoma completo de um Neandertal foi sequenciado em 2010, e os cientistas sequenciaram o primeiro genoma Denisovano dois anos depois. Ao comparar seus dados genéticos com os de humanos modernos abrangendo África, Ásia e Europa, os cientistas estão identificando comportamentos que podem ter ajudado os humanos modernos a ter sucesso enquanto outras espécies hominídeas se extinguiram, relataram os pesquisadores.
“Isso acrescenta à ideia de que muitas das mudanças que aconteceram nos humanos modernos afetam como nossos cérebros se desenvolvem e funcionam”, disse Ju. “É um passo em direção à compreensão dessas mudanças e, eventualmente, como elas podem trabalhar juntas.”
Claro, humanos não são camundongos, e as novas descobertas sozinhas não podem explicar diretamente o comportamento humano, disse o Dra. Ingrida Domarkienė, pesquisadora sênior do departamento de genética humana e médica da Universidade de Vilnius, na Lituânia. Além do ADSL, existem aproximadamente 80 variantes de aminoácidos entre Homo sapiens e neandertais, acrescentou ela.
“Entretanto, isso não significa necessariamente que essas mudanças sozinhas definiram quem somos”, disse Domarkienė, que estuda DNA antigo mas não participou da pesquisa, em e-mail à CNN. Em vez disso, as variações em nossos aminoácidos podem ter criado oportunidades que, combinadas com outras condições — como ambiente, inteligência, resistência a doenças e estrutura social — moldaram nosso sucesso evolutivo e deixaram os humanos modernos como a última espécie hominídea sobrevivente.
“Acredito que a ‘solidão’ dos humanos modernos, em termos de ser a única linhagem sobrevivente, foi determinada por um conjunto complexo de fatores — e, até certo ponto, pelo acaso”, afirmou Domarkienė. “Os resultados deste estudo nos aproximam da compreensão de como chegamos até aqui.”
As descobertas levantam outras questões intrigantes sobre a relação entre ADSL e comportamento, segundo Ju. Os cientistas ainda não têm certeza sobre como os mecanismos moleculares e celulares precisos do ADSL moldam sua influência no cérebro humano, e não se sabe por que as mudanças experimentais no ADSL afetaram os comportamentos apenas de camundongos fêmeas.
“Outros comportamentos, não examinados neste estudo, também poderiam ser influenciados por essa mudança no aminoácido?”, questionou Ju. “Mais importante ainda, quais podem ser as consequências funcionais em humanos? Essas são questões que nós e outros pesquisadores agora tentaremos responder.”
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