😄 ♊️ 🧘🏾 Menos é mais. 👨🏾‍🤝‍👨🏽 🤺 ☺️

Em 1999, o professor Maynard Olson, um dos fundadores do projeto Genoma Humano, propôs a hipótese evolutiva Menos é mais . Consiste no fato de que o mecanismo de otimização mais plausível na evolução é a perda de genes funcionais. Os genes quebram, mas ajudam a mudar e seguir em frente. Juntamente com mutações, novas oportunidades nascem. Alguém pode ver uma contradição ética nisso, porque às vezes perdemos genes valiosos. O conceito de busca do minimalismo na evolução levanta questões e ainda está em discussão.

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Este material é o argumento de que tudo é relativo, mesmo na evolução, e que não vale a pena alinhar todas as mutações sob um pente.

A evolução coleta genes

Anabena é uma cianobactéria. Sphagnum é o musgo. Abeto é uma árvore. Rose é uma flor. A evolução é inevitável. Assim como uma pessoa não é uma “coroa da criação”, o processo de evolução não possui um plano, ideia, cenário inicial. Mudanças nos seres vivos acontecem no contexto das mudanças no mundo ao seu redor. Não é o mais apto que sobrevive, mas o mais apto, e essa aptidão é relativa. Assim, com as mudanças nas condições, os dinossauros morrem, animais vivos cobertos de lã vêm para substituí-los. Falando em mudanças, não se deve pensar apenas em novas aquisições: funções, órgãos, habilidades. A mudança evolutiva ocorre quando há uma diferença no sucesso reprodutivo entre indivíduos com diferentes genótipos. Podemos facilmente nos colocar no lugar dos perdedores. Todos os indivíduos evolutivamente mal sucedidos são igualmente infelizes. A ausência de filhos, a morte na solidão e eis um monte de mutações prejudiciais,o que seu corpo mortal usava é removido do pool genético. Surpreendentemente, é muito mais difícil imaginar a imagem oposta. Não está claro quais mutações o fazem "encaixar". Para entender como se adaptar na população natural e o que aconteceu no passado recente (incluindo o humano), Maynard Olson ofereceu sua visão.

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A principal idéia do professor Olson é que, a partir de um evento aleatório, uma mutação com perda de função passa para um mecanismo evolutivo. Se o gene sofrer mutação, ou seja, a sequência nucleotídica muda aleatoriamente, o resultado mais provável é uma quebra. Nesse caso, o gene se torna um pseudogênio. É simplesmente desligado e armazenado no genoma, a menos que, por algum motivo, a evolução o remova completamente. Por sua vez, a perda da função do gene se torna uma mudança evolutiva padrão em uma população que está passando por uma mudança nas condições ambientais, como iluminação, temperatura, salinidade, competição por recursos e fenômenos naturais. Se você imaginar todos esses fatores na forma de uma figura volumétrica, onde cada fator afeta a forma, o que está acontecendo em torno da população de organismos vivos pode ser ilustrado pela animação da metamorfose dessa figura:algo está mudando constantemente - ciclicamente ou aleatoriamente. Por sua vez, no pool genético de uma população, um dos genes pode sofrer mutações e perder sua função, e essa mudança já está se espalhando por toda a população. Se aceitarmos essa idéia, inevitavelmente surgirão perguntas.

Primeira pergunta: o que é considerado um tipo selvagem?

Na biologia, em particular na genética, existe o conceito de tipo selvagem, tipo selvagem. Tipo selvagem - o fenótipo mais comum na população, um conjunto de caracteres (ou uma combinação de fenótipos frequentes). Ou seja, não há uma definição clara do que exatamente é considerado um tipo selvagem. Por um lado, uma variante do gene do tipo selvagem é aquela que "corresponde à norma". Por outro lado, cada animal não laboratorial contém um conjunto de genes do tipo selvagem. Mas, de fato, se ocorrer uma mudança acentuada no clima, os "tipos selvagens" mudarão.

De qualquer forma, o "tipo selvagem" é um modelo, um absoluto, uma abstração. Ao mesmo tempo, de acordo com a hipótese de menos é mais, o canivete suíço do organismo, um dispositivo multifuncional no qual tudo está ligado e funcionando, se torna um tipo selvagem. Apenas esses dispositivos dificilmente poderiam ter sido construídos acidentalmente - simplesmente porque seriam pouco adaptados às condições ambientais reais.

A segunda pergunta: de quantos genes você pode se livrar?

Como os genes podem ser descartados sem cerimônia sem sofrer consequências terríveis? Acontece que um desligamento maciço de genes é possível, mas você precisa pagar por isso. O corpo perde flexibilidade em relação às condições ambientais. O melhor modelo para ilustrar genes não funcionais desnecessários é a levedura, Saccharomyces cerevisae .

O fermento é um fungo unicelular (não é algum tipo de bactéria). Cada célula de levedura pode se dividir de duas maneiras diferentes, quebrar a glicose e respirar o ar com a liberação de dióxido de carbono. O genoma da levedura é de 6.000 genes. Isso representa aproximadamente 0,5% do genoma de mamíferos. Em experimentos com leveduras, a técnica de nocaute genético é frequentemente usada. Geralmente é usado para detectar a função do gene . ExperimentadoresEles levantaram a questão de maneira diferente e descobriram que o fermento sobrevive mesmo que tenham 85% dos genes eliminados. O limite de seu alcance é uma placa de Petri estéril com um nutriente, mas você pode viver.

Terceira pergunta: onde estão os pruflinki?

Quantas vezes podemos observar diretamente esses genes em uma população? Se o professor Olson afirma que esse evento é uma rotina na prática evolutiva, eu gostaria de ver exemplos. Tais genes realmente existem. Quando o corpo é relativamente simples, os genes podem ser ativados novamente. Em outros casos, os genes simplesmente permanecem no DNA como evidência de um processo evolutivo. Por exemplo, as bactérias são criaturas maravilhosas, com a ajuda delas, como se testassem uma variedade de cascatas e reações bioquímicas: elas podem se alimentar de óleo , quitina e celulose . Mas estamos interessados neles no contexto de genes que perderam sua função.

O mais estudado entre as bactérias é, por algum motivo, a E. coli, a famosa E. coli. Assim, a maioria das E. coli "selvagens" carrega genes ocultos. Esses genes codificam enzimas para a digestão de carboidratos, que são difíceis de quebrar, portanto, normalmente a bactéria se alimenta de alimentos mais acessíveis. Se você colocar essas E. coli em uma placa de Petri e não lhes der nada nutritivo, exceto "carboidratos complexos", poderá obter mutantes que incluam os genes "esquecidos" e usar o que eles fornecem como um meio nutritivo. Ou seja, a função do gene será restaurada . A evolução não se limita às bactérias. Tais processos também ocorrem nas pessoas. Pseudogenes encontrados em humanos, mesmo anotados, isto é, eles descreveram que função poderiam ter. Este estudo foi realizado comparando genes humanos e sua estrutura com genes de chimpanzé.

Quarta pergunta: como evoluir?

Como os genes inativados contribuem para a evolução subsequente do corpo? Às vezes, a função adquirida durante a evolução era redundante e é difícil "suavemente" ajustar o processo que controla. Então, a vantagem é dada a indivíduos nos quais o gene é completamente desligado e quebrado. E o pêndulo balança novamente.

Armado com uma lista de pseudogenes humanos, os cientistas decidiram analisar suas funções. Para fazer isso, eles escolheram o gene Mbl-1, uma pessoa tem duas cópias do pseudogênio Mbl-1 no genoma e há uma linha de camundongos nocauteados para esse gene. A proteína MBL é um elemento-chave na “primeira linha de defesa” do hospedeiro contra agentes infecciosos, como Staphylococcus aureus. Em geral, para camundongos que, por alguma razão, o Mbl-1 não funciona, é característicosuscetibilidade aumentada a micróbios, vírus, fungos, mas eles sofrem menos com isquemia. Imunidade muito forte também é perigosa, especialmente para a própria pessoa. A hipótese dos autores é que, talvez, a conversão de ambas as cópias em pseudogenes tenha sido mais importante para as pessoas do que a intolerância a bactérias.

A quinta pergunta: como algo novo aparece se apenas rompermos o antigo?
Às vezes quebrando - isso está construindo. A idéia por trás de Menos é mais é contra-intuitiva. Geralmente "para comprar algo desnecessário, você deve primeiro vender algo desnecessário". Enfim, como você pode conseguir algo novo, quebrando o velho.

Em primeiro lugar, livrar-se do desnecessário pode viver no ambiente em que eu não poderia viver antes. A perda de pigmentação é importante para os habitantes de locais escuros: um corpo brilhante ou opaco os torna vulneráveis. No entanto, se você olhar para a nossa população agora, as "falhas nos genes" são mais bem-sucedidas em termos de reprodução dos seres humanos. Alguns permitem manter a pressão baixa com uma dieta rica em sal ou não ganhar peso comendo alimentos de alto teor calórico, enquanto alguém experimenta menos ansiedade durante o estresse. Provavelmente, alguns desses fenótipos podem estar associados à perda da função do gene (conversão de gorduras em uma forma assimilável ou responsável pela percepção de um neurotransmissor). É impossível adivinhar quem será o "vencedor" ainda mais. Você pode aprender seus pontos fortes e fracos e criar uma estratégia dependendo disso.

Em segundo lugar, com a perda de função, o inevitável pode ser evitado. CCR5 - receptor de quimiocina CC 5, um receptor cujo papel na resposta imune não é totalmente compreendido. Aparentemente, ele está envolvido na reação inflamatória. Pessoas que têm uma deleção de 32 nucleotídeos (perda de um fragmento específico da sequência) em duas variantes do gene CCR5 são imunes ao HIV. O vírus não pode interagir com a proteína e não se integra ao DNA, que é exatamente o que é mostrado na figura. Ao mesmo tempo, não se pode dizer que essa mutação seja comum em nossa população. O vírus da Aids recentemente se tornou um fator premente em nosso ambiente. Você pode descobrir que tipo de pessoa você é. Pessoas com uma “exclusão de cura” podem ser doadoras de transplantes alogênicos de células-tronco para pacientes. Isso significa que, com a coincidência de complexos de histocompatibilidade (a mesma condição é necessária ao transplantar células hematopoiéticas durante oncologia), as células-tronco imunes ao vírus podem ser introduzidas no corpo humano.

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Última pergunta: Doutor, estou evoluindo?

Algumas mutações dificultam a vida de seus donos. Isso leva ao sucesso evolutivo? Um exemplo em que menos é menos: nós, morcegos, porquinhos-da-índia e pardais, temos uma necessidade aguda de vitamina C. Uma vez, nossos ancestrais (não nossos ancestrais comuns, mas os ancestrais de cada um dos grupos separadamente) mudaram para uma dieta rico em vitamina C, e perdemos a capacidade de sintetizá-lo. Agora, precisamos consumir constantemente alimentos que contenham vitamina C, caso contrário, fadiga severa, depressão e escorbuto podem se desenvolver. Além disso, pessoas diferentes têm necessidades diferentes de vitamina C, isso também é devido à genética. A substituição em uma região específica do gene diminui o transporte de ácido ascórbico e aumenta o tempo de circulação plasmática.

Um transformador de vida universal é um produto de fantasia. Além disso, uma visão excessivamente positiva das coisas com a idéia de que "toda imperfeição é uma virtude oculta" também não é verdadeira. A verdade escapa e as condições ambientais mudam. Mutações ocorrem e são corrigidas por máquinas conservadoras em nossas células. Mas não todos.

Como você já entendeu, experimentar os danos no genoma em si mesmo ainda é um prazer. Um indivíduo não tem tempo em uma escala evolutiva; além disso, ele carrega seu próprio conjunto único de imperfeições. Não podemos prever quais qualidades serão necessárias para a sobrevivência no futuro, mas podemos aprender a comer melhor no presente para tornar nossa vida mais agradável. De qualquer forma, se você estiver interessado em qual o papel na evolução do ponto de vista de Maynard Olson, suas características metabólicas desempenham, você podeconfira na Genotek .

Menos é mais.