Você tem DNA alienígena dentro do seu corpo

Normalmente, os genes são passados dos pais para os filhos. Mas às vezes eles podem pular, passar de uma espécie para outra.

E se um gene de um inseto se infiltrasse diretamente em seu DNA? E se mais de uma centena de genes de bactérias fizesse isso? Isso faria de você algum tipo horrível de Frankenstein humano?

Não. Isso faria com que você fosse exatamente o que você é hoje.

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Acontece que os genes são bastante capazes de saltar de um organismo em uma espécie completamente diferente. Estes genes não só saltam, mas quando eles pousam em uma nova espécie, eles podem ativamente mudá-la. Isso pode dar às novas espécies novas possibilidades, enviando-as para um novo caminho evolutivo. Mesmo os seres humanos são hospedeiros de genes estranhos, e parece que eles moldaram nossa evolução.

Os genes têm que continuar copiando-se em novos hospedeiros, ou eles serão destruídos quando seu hospedeiro atual morre.

A rota usual é passar diretamente pelas gerações. Quando você tem filhos, você passa alguns de seus genes para eles, e assim esses genes encontram um novo hospedeiro.

Às vezes, os genes são alterados ao longo do caminho. Essas mudanças, conhecidas como mutações, ajudam a garantir que a prole seja diferente de seus pais. Ao longo de muitas gerações, suficientes mutações podem construir-se para criar uma espécie inteiramente nova e, a longo prazo, toda a diversidade do mundo natural.

No livro sobre a Origem das Espécies, Charles Darwin descreveu como esse processo de evolução funciona. Ele desenhou um esboço de uma árvore ramificada, onde cada galho novo era uma espécie nova nascida de mutações acumuladas. É o que os biólogos chamam de “árvore da vida”.

Mas há outra maneira de os genes encontrarem um novo hospedeiro.

A edição de genes humanos está prestes a acontecer, mas não se assuste, não ainda!

Às vezes, um gene pode saltar diretamente de um organismo para outro organismo, que pode pertencer a uma espécie completamente diferente. Este processo é chamado transferência de gene horizontal.

Isso significa que a imagem de Darwin da árvore da vida não está certa. Se os genes podem pular entre organismos que estão em diferentes ramos da árvore, temos de desenhar linhas que ligam esses ramos separados.

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Como resultado, a árvore torna-se uma rede complicada de galhos e galhos, todos unidos. “O grau de transferência horizontal de genes que estamos descobrindo significa que a árvore da vida se parece um pouco com um figo estrangulador”, diz Alastair Crisp, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido.

Dito isto, estas transferências de genes são raras. Isso é porque qualquer gene que tenta se mover para um novo organismo enfrenta muitas barreiras.

Imagine um gene estranho, um fio solto de DNA, está tentando entrar em um pombo.
Primeiro tem que entrar dentro de uma das células do pombo intactas. Em seguida, a maquinaria celular pode incorporá-lo no DNA da célula.

Mas o gene enfrenta realmente um desafio maior do que isso. Se ele deve ser transferido para a prole do pombo, e ter uma chance de sobrevivência a longo prazo, ele tem que entrar em um óvulo ou esperma ou um embrião. Estes sim, são enterrados profundamente dentro do corpo do pombo.

Mesmo se o gene entrar em um embrião, o embrião ainda tem que sobreviver até  a idade adulta e reproduzir, passando o gene. Portanto, o gene tem uma chance de se espalhar para uma população em geral.

Isso é um monte de “se”, por isso que é longe de ser fácil para um gene saltar para se estabelecer em um DNA de outro animal. Mas como as espécies vivem juntas por muito tempo, os genes podem começar a mover-se.

Alguns genes se locomovem. Os cientistas têm rastreado alguns genes de um vírus que primeiro saltou em vespas parasitoides chamadas braconídeos e, em seguida, na presa das vespas: lagartas.

O vírus DNA saltou para as pequenas vespas parasitoides há cerca de 100 milhões de anos. Não foi apenas um ou dois genes perdidos: quase todo o genoma do vírus foi incorporado no DNA da vespa.

As vespas braconídeas depositam seus ovos dentro de jovens de outros insetos, como lagartas. A jovem se desenvolve dentro das lagartas e as comem por dentro. Uma vez que elas estão maduras o suficiente, elas comem seu caminho para fora da lagarta morta.

Estas partículas incapacitam o sistema imunológico da lagarta, um pouco como o HIV em seres humanos. Isso permite que a prole da vespa desenvolva seu caminho desimpedida dentro da lagarta. Mas muito ocasionalmente, uma lagarta sobrevive a um encontro com a vespa.

“Uma característica interessante é quando o desenvolvimento de vespas dentro da larva falha por algum motivo”, diz Michael Strand, da Universidade da Geórgia, em Atenas. “Muitas dessas vespas atacam insetos que não são hospedeiros ideais para eles.”

Estas lagartas afortunadas podem às vezes se desenvolver normalmente e metamorfosear em borboletas adultas. Mas nem sempre conseguem se livrar dos genes virais da vespa.

“Ocasionalmente um gene viral é transferido para uma traça ou uma borboleta, e está lá”, diz Strand. “É como se escapa da vespa e do vírus, literalmente estão mudando as populações de acolhimento.”

Isso ilustra um ponto-chave: genes transferidos às vezes são apenas para o passeio. Os anfitriões da vespa têm um uso para seus genes virais, mas os anfitriões da lagarta não podem se aproveitar de nenhum benefício.

“Há muitos eventos de transferência, a maioria dos quais não têm significado adaptativo conhecido”, diz Strand.

Dito isto, alguns saltos de genes podem ter ramificações enormes. Um gene de salto de espécies codifica armas letais.

Em um estudo de 2014, uma equipe liderada por Seth Bordenstein da Vanderbilt University, em Nashville, Tennessee, encontrou um gene em um vírus que não deveria estar lá.

Os vírus são pequenos pacotes de informação genética enclausurados em uma concha microscópica. Eles são tão simples, e não podem se replicar. Em vez disso, eles devem infectar um organismo que tem as ferramentas de que necessitam.

Um vírus irá embarcar em uma célula viva e fazer milhares ou milhões de cópias de si mesmo. Estes vírus novos estouraram então para fora da célula e podem ir contaminar mais vítimas.

O grupo de Bordenstein estava estudando a forma como um vírus particular quebra as paredes celulares das bactérias para infectá-las. Eles descobriram que o gene do vírus usa fazer isso para se espalhar para outras formas de vida, incluindo fungos, plantas e insetos.

O gene tinha mesmo se estabelecido em organismos unicelulares chamados de archaea que vivem em água quente, aberturas profundas escuras e ácidas.

“Nossa teoria é que este tipo de transferência é provavelmente muito mais comum do que pensávamos”, diz Bordenstein. “Esta poderia ser a ponta do iceberg para entender transferências através da árvore da vida.”

O grupo realizou uma série de experimentos para verificar se os organismos não tinham simplesmente evoluído o gene independentemente.

É claro porque esse gene tem sido tão popular. “Um gene antibacteriano parece obviamente como algo que poderia atravessar os domínios da vida e se espalhar com bastante facilidade”, diz Bordenstein. “É um gene com uma função universal em todos os organismos: competir com bactérias”.

Ironicamente, este gene que é usado para destruir as bactérias originalmente veio de bactérias.

O gene codifica uma molécula complexa chamada lisozima, que enfraquece quimicamente as paredes celulares. As bactérias usam lisozimas, com moderação, quando se dividem em duas novas células.

Mas quando outros organismos se apoderaram do gene, descobriram que era ainda mais útil. Eles usaram-na para fazer bastante lisozima fazendo com que as bactérias estourassem.

Mesmo os seres humanos têm um gene para a lisozima, que secretamos em lágrimas, muco e leite. No entanto, não está claro se este gene também veio de bactérias ou se é algo que evoluímos para nós mesmos. “A ciência ainda não chegou lá”, diz Bordenstein.

Independentemente disso, o gene da lisozima mudou evidentemente muitos organismos. Mas ele só fez uma mudança, dando-lhes uma capacidade extra. Outro gene pode ter ido mais longe, e profundamente influenciou a evolução do seu novo hospedeiro.

Em maio de 2015, emergiu que um único gene bacteriano tinha saltado no genoma da batata doce em torno de 10.000 anos atras. Isso pode estar de alguma forma ligado à domesticação da batata doce, pelos nossos antepassados.

O professor Jan Kreuze, do Centro Internacional de Batata, em Lima, Peru, e seus colegas estudavam como as batatas-doces afugentam infecções virais.

“Enquanto eu estava olhando através dos dados, eu encontrei esses genes que realmente vieram de bactérias”, diz Kreuze. “Quando eu olhei um pouco mais perto, vi que eles eram genes que normalmente são encontrados em agrobactérias”

Agrobactária é uma bactéria comum que causa doenças em plantas. Causa crescimentos anormais chamados galhas, que são visíveis como inchaços grumos em troncos de árvore.
Para fazer isso ele transfere seu próprio DNA em seu hospedeiro vegetal.

“Em algum momento a agrobactéria deve ter infectado uma batata doce ancestral”, diz Kreuze. “Essas células infectadas e transgênicas podem ter formado uma vesícula, mas também geraram uma nova planta, que foi capaz de transferir esses genes agrobactérianos para a próxima geração”.

Seu grupo testou quase 300 tipos de batata-doce moderna, e todos eles tinham genes de Agrobactéria.

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Esses genes não são encontrados em nenhum dos parentes selvagens da batata-doce.

Então Kreuze acha que eles estão ligados à domesticação da planta. “Por que mais você os acharia presentes em todas as variedades domesticadas, mas não nas selvagens?”

Talvez os genes de alguma forma ajudaram a fazer batata doce saborosa. Mas por enquanto não sabemos ao certo se Kreuze está certo. “Não é uma prova”, diz ele. “A correlação não é ma causa.”

Mesmo se os genes da agrobactéria realmente contribuíram para a domesticação da batata-doce, os genes transferidos nunca podem ser tão importantes quanto aqueles passados do pai para a prole.

Pelo menos para organismos complexos como animais e plantas, os pais ainda são a fonte mais importante de informação genética. Entre os organismos multicelulares em particular, a transferência genética horizontal é a exceção e não a regra.

Em outras palavras, esses genes são muito poucos em comparação com aqueles que evoluíram para nós mesmos. Mas mesmo nos seres humanos, os genes transferidos horizontalmente podem ser encontrados, e em números surpreendentemente grandes.

Em 2015, Crisp e seus colegas descobriram que existem cerca de 145 genes alienígenas aninhados no genoma humano. Parecem ter chegado relativamente recentemente de plantas, animais, fungos e bactérias.

A transferência horizontal de genes está “sendo detectada cada vez mais”, diz Kreuze. “Tem sido uma parte importante da evolução de diferentes espécies em todo o planeta, incluindo nós mesmos.”

Os genes encontrados não são apenas para um passeio: eles estão ativos. “Esses genes de outros organismos estão fazendo proteínas que são úteis para nós”, diz Crisp. “É por isso que esses genes podem persistir.”

Alguns dos genes estão envolvidos na determinação do nosso tipo de sangue, enquanto outros são importantes no metabolismo. Mas há outros que executam trabalhos ainda mais íntimos.

Nos primeiros dias de sua vida, você pode ter feito cópias de um dos vírus mais novos para integrar em nosso genoma.

O vírus HERV-K infectou seres humanos há cerca de 200 mil anos, por volta da época da origem de nossa espécie. No entanto, ele tinha infectado primatas muito antes, e fez o seu caminho em nossos antepassados muitas vezes.

Nem todo mundo tem isso. Mas nos portadores, parece desempenhar um papel no desenvolvimento precoce de embriões.

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Edward Grow da Universidade de Stanford, na Califórnia, e seus colegas estudaram embriões de FIV não utilizados. Eles descobriram que os genes HERV-K foram ligados por um curto período de tempo após o óvulo ser fertilizado, mas antes do embrião ser implantado na parede do útero da mãe.

Não está claro o que os genes virais estão fazendo, mas uma ideia é que eles protegem o embrião de outros vírus.

“Estamos sendo infectados por eles o tempo todo”, diz Grow. “HERV-K poderia proteger o embrião de infecções de vírus expressos em outras células ou novas infecções virais.”

Os genes virais também parecem ser cruciais na próxima fase da gravidez.

Um dos grandes problemas ao dar a luz a uma nova vida, como fazemos, é controlar o que vai para o feto enquanto está se desenvolvendo. A mãe precisa enviar ao feto nutrientes e oxigênio, mas não produtos químicos nocivos.

Nos seres humanos e em outros mamíferos, a mãe usa um órgão chamado placenta para compartilhar produtos químicos úteis com o feto. A placenta tem uma camada especial chamada sinciciotrofoblasto, composta de células fundidas, que atua como uma barreira protetora para o feto.

Em 1999, descobriu-se que o sinciciotrofoblasto expressa os genes virais que nossos antepassados captaram a 45 milhões de anos atrás. Um desses genes codifica uma proteína chamada sinicitina, que ajuda as células a se fundirem.

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Claramente, os genes dos vírus moldaram nossa evolução.

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“Há uma enorme nuvem de informações genéticas de vírus, que está caindo e nos modificando”, diz Luis Villarreal, da Universidade da Califórnia, em Irvine, nos EUA. “Não se trata apenas de transmitir informações de um hospedeiro para outro, mas é realmente originar novidade.”

Tudo, desde vírus a insetos, nos deu os genes, e esses genes mudaram as maneiras como nossos corpos trabalham e nos ajudaram a evoluir. Mesmo nossos primos mais distantes têm estado envolvidos na evolução de nossa espécie.

A transferência horizontal de genes nos diz que nossas relações com as outras formas de vida na Terra estão muito mais próximas do que pensávamos. Por mais diferente de nós que um organismo possa ser, parece que seus genes muitas vezes podem ser extremamente úteis para nós.

Estamos apenas começando a descobrir quantos genes alienígenas temos e o que estão fazendo por nós.

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Fonte: BBC

Nota do editor: A publicação acima foi feita baseada no conhecimento científico limitado que temos sobre nossa evolução, não aceitem tudo isso como verdade absoluta, aprendam a questionar tudo, até aquilo que não é questionável. O que posso afirmar é que nosso DNA é alienígena, não da maneira citada acima. Busque a verdade absoluta, ela já está dentro do seu ser!