Poliploidia

Drauzio – Uma parte expressiva do genoma humano é chamada de “junk”, palavra inapropriadamente traduzida por lixo, em português, porque aparenta não ter nenhuma serventia. Não parece razoável que a natureza tenha conservado tanto “lixo”, se ele não tivesse alguma aplicação, o que justifica o interesse atual da ciência em estudar esses componentes inúteis do DNA.
Willy Beçak – Uma quantidade de DNA foi-se multiplicando, durante a evolução, através de vários mecanismos, entre eles o de duplicação e o de poliploidia.
Para entender melhor esses mecanismos, vamos lembrar que o material genético está codificado em genes que se encontram nos cromossomos, entidades físicas (filamentos) que existem dentro do núcleo das células e visualizam o código genético nela concentrado. Cada célula tem um número fixo de cromossomos que pode multiplicar-se. Então, uma célula que tem normalmente dois cromossomos de cada tipo, por isso se chama célula diplóide, passa a ter quatro e recebe o nome de célula tetraplóide. Essa é a base do mecanismo de poliploidia que se manifestou várias vezes no transcorrer da evolução e forneceu uma quantidade de material genético sujeita à mutação e à seleção.
Os mamíferos evoluiriam por poliploidia natural. Parte dos genes se diversificou, parte foi eliminada e parte permanece sujeita a mutações. Esse mecanismo é importante porque duplica a quantidade de DNA e é responsável pela formação de novas espécies, embora elas normalmente se desenvolvam pelo acúmulo lento de mutações provocado pelo isolamento tanto geográfico, quanto reprodutivo. Quando ocorre a poliploidia, porém, de repente, num salto evolutivo de diferenciação e especiação, uma espécie se transforma em duas.
Nosso laboratório no Butantan foi o primeiro a descobrir a poliploidia em vertebrados naturais. Estudando anfíbios no Brasil, Maria Luiza Beçak, minha esposa, que foi diretora do Laboratório Genético do Instituto Butantan, e sua equipe verificaram que os mesmos sapos podiam ser diplóides, tetraplóides e octoplóides, ou seja, podiam possuir dois, quatro e oito cromossomos de cada tipo. Eram espécies críticas de anfíbios diferentes que, embora não se distinguissem fenotipicamente, mantinham-se isoladas e não cruzavam entre si.
Essa contribuição é extremamente importante porque comprova que, através de um simples salto espontâneo na natureza, o material genético pode duplicar-se, passando a ter, se for tetraplóide, 50% de material genético sujeito a mutações sem afetar a viabilidade do organismo, que é garantida pelo conjunto diplóide. Esses 50% ou são eliminados, ou sofrem mutações e se fixam, como é o caso da duplicação do gene da hemoglobina, ou continuam ali e constituem o “junk” via DNA.
O corte realizado pelos geneticistas do Butantan comprovou, ainda, a existência do mecanismo espontâneo de poliploidia. Se compararmos os répteis e as aves com os mamíferos, veremos que estes últimos evoluíram por poliploidia natural, e que parte dos genes se diversificou, parte foi eliminada e parte permanece sujeita a mutações. Esse mecanismo é importante não só porque duplica a quantidade de DNA, mas porque promove a formação de novas espécies, de tal forma que, num ato simples, uma espécie se transforma em duas.