Você é um homem ou um macaco? O que a genômica diz sobre as características específicas do Homo sapiens

Você já parou pra pensar no porque você é diferente de um macaco? Você falaria, óbvio, eu tenho uma linguagem específica, eu uso a internet, tenho um carro, dirijo e o macaco não. Sim, isso não deixa de ser verdade, mas você sabia que você tem um ancestral comum, isto é, uma espécie que viveu a cerca de 6 milhões de anos atrás e que possuia características comuns tanto aos hominideos e chimpazés daquela época ?

Que esse ancestral comum existiu não é novidade nenhuma para ciência atual, mas um recente estudo publicado na revista Nature procurou entender quais diferenças nos genomas de primatas podem explicar as claras diferenças fenotípicas, isto é, as diferenças que observamos nestes animais. Dentre as principais diferenças morfológicas entre os humanos e os demais primatas estão a região da genitália que apresentam espinhos queratinizados em várias espécies de primatas, mas não em humanos. Acredita-se que estes espinhos tenham sido perdidos na linhagem que deu origem aos humanos e que este evento de perda da estrutura esteja relacionado com o aumento da duração da cópula, que é típica de espécies monogâmicas como nós.

Outros exemplos de perdas de estruturas são discutidos no artigo, que basicamente identificou regiões do genoma de primatas que tinham duas características importantes: 1) Estão presentes em todas espécies as espécies de primatas, mas não no genoma humano. 2) Essas sequencias ausentes no genoma humano estão quase que na totalidade localizadas nas sequencias regulatórias dos genes dos demais primatas, isto é, são pedaços de DNA que regulam a expressão dos genes e não sequencias que dão codificante, isto é, dão origem a proteínas.

O presente estudo é importante pois demonstra que muitas caracteristicas que observamos em humanos são frutos de perdas de regiões dos genomas do nosso ancestral comum com outros primatas. Quais perguntas ainda permanecem? O presente estudo trata apenas das sequencias regulatórias perdidas durante a evolução dos hominídeos, mas quais sequencias reugulatórias foram duplicadas ou surgiram ao longo da evolução dos hominídeos? A seguir as cenas do próximo capítulo...

A Biologia do Desenvolvimento no Pará - Belém

No dia 04 de fevereiro deste ano aconteceu o Simpósio “A Biologia Evolutiva e do desenvolvimento (Evo-Devo)” na Universidade Federal do Pará. Organizado pela Dra. Maria Paula Schneider e contando com grande colaboracao e palestra de abertura do vice-reitor da Universidade e membro da Academia Brasileira de Ciências, o Dr. Horácio Schneider, foram reunidos três jovens pesquisadores atuando em Evo-Devo no Brasil, eu, Rodrigo Nunes da Fonseca, o outro signatário deste blog, Igor Schneider e o nosso amigo em comum, professor da UNICAMP Henrique Marques-Souza. Na verdade a palestra do Dr. Horácio Schneider foi nao só excelente como demonstrou várias questoes interessantes do ponto de vista de Evo-Devo de primatas.

Palestras empolgantes, alunos questionadores e o agradável clima de Belém fizeram do Simpósio um ótimo aprendizado para mim. Particularmente foi impressionante a infra-estrutura encontrada nos laboratórios de genética desta universidade, com sequenciadores de DNA de última geracao e mais importante que isso, cientistas muito bem formados para utilizá-los.



Vou guardar com muito carinho essa visita a Belém....a ciência Brasileira anda muito bem pelos lados do Pará....Parabéns a todos na Universidade Federal do Pará pelo excelente desenvolvimento científico por lá e pelo excelente Simpósio...

Um menino ou uma menina nematóide? Provavelmente menina!

Se você estiver grávida, qual a chance de ter menino ou menina? Se você for um ser humano, a determinação do sexo dependerá fundamentalente do espermatozóide: se este possuir o cromossomo X, o óvulo gerará uma menina, se Y, menino. Por isso a chance de 50% para menino ou menina. Para muita gente, isso não é novidade.

Agora, se você for um nematóide Rhabditis, a situação é curiosamente diferente. O sistema de herança nesses nematóides é XX:XO: espermatozóide contendo cromossomo X determina o sexo feminino. Entretanto, sua chance de ter um nematoidezinho macho com a cara do pai pode ser menor que 5%. Como?  Por quê?

A resposta veio do estudo publicado mês passado na revista Nature Communications pelo pesquisador brasileiro na Universidade do Texas em Arlington, Dr. André Pires da Silva (entrevistado neste blog anteriormente) e seus colaboradores (BBC também comenta o achado aqui).

Dr. Pires da Silva e colaboradores mostraram que, durante a anáphase II da meiose, componentes celulares necessários para motilidade segregam quase que exclusivamente com o cromossomo X. Como consequência, a maioria dos espermatozóides masculinos não se movem e não fertilizam óvulos (ou oócitos).

Os autores expeculam que a alta frequência de proles fêmeas pode ser uma estratégia para solucionar o problema do excesso de cruzamento entre irmãos em populações desta espécie de nematóide, evitando problemas genéticos consequentes de endocruzamento. Através destes resultados, Dr. Pires da Silva e colaboradores respondem mecanisticamente em nível celular uma pergunta de cunho ecológico e evolutivo.

Agora, se me permitem um minuto de humor e reflexão, imagine um mundo onde seres humanos tivessem a estratégia reprodutiva deste nematóide. Você tem menos de 5% de chance de nascer homem, mas se conseguir o feito, encontrará um mundo onde 95% das pessoas são do sexo feminino. Bom ou ruim? :)

BD itinerante – Parte 3 – Joao Pessoa, Paraíba

O curso itinerante de Biologia do Desenvolvimento continuou sua jornada na Universidade Federal da Paraíba (UFPB) em Joao Pessoa onde fomos ciceroneados pelo Prof. Luiz Fernando Marques-Santos coordenador do único Laboratório de Biologia do Desenvolvimento dessa instituição.

Dessa vez tivemos um curso diferente uma vez que alunos de graduação da UFPB a maior parte deles alunos de iniciação cientifica do Prof. Luiz Fernando foram nossos alunos na última parte de nossa jornada. Devo em muito agradecer estes alunos que tiveram muita empolgação em aprender os conceitos ministrados durante o curso.

Descobri também que estes alunos tem uma disciplina obrigatória na graduação de biologia molecular do desenvolvimento, uma exceção em nosso país. Parabéns ao Luiz Fernando pelo seu esforço em organizar o curso e nos ciceronear e a todos os alunos que sem dúvida nenhuma em muito engrandeceram o curso. Acho que a experiência de levar a biologia do desenvolvimento para outros lugares do Brasil foi muito engrandecedora...E sem dúvida vamos sentir muita saudade do Nordeste...

BD itinerante – Parte 2 – Teresina, Piauí

O Curso de Biologia do Desenvolvimento Itinerante continuou seus passos na cidade de Teresina, Piauí no Departamento de Morfologia da Universidade Federal do Piauí. Nossa jornada nessa Universidade foi bastante intensa com o nosso curso ocorrendo de forma compacta em 2 dias ao invés de 3 dias como em Fortaleza. Assim mesmo, todas as aulas práticas funcionaram muito bem com destaque para o desenvolvimento dos embriões de galinha que dessa vez se desenvolveram muito bem aqui em Teresina graças à chocadeira provida pelo Prof. Aírton Mendes Condedo Departamento de Morfologia da UFPI. Abaixo temos o Prof. José Marques Brito (UFRJ-PCM) mostrando a vasculogênese em formação no ovo de galinha em uma de suas aulas práticas.

O grande acolhimento que tivemos em Fortaleza se repetiu aqui em Teresina uma vez que a Profa. Ludmila Tolstenko atuou como uma excelente cicerone no Piauí e contamos com o total apoio da Chefe do Setor de Histologia e Embriologia a Prof. Zulmira Lúcia Oliveira Monte. Muito obrigado a todos os alunos, muitos deles na verdade professores, da Morfologia da UFPI que tanto se dedicaram para as práticas do nosso curso funcionarem.

Assim partimos a terceira e final parte da nossa jornada pelo Nordeste do Brasil levando as nossas práticas de biologia do desenvolvimento para João Pessoa Paraíba num longo dia de viagem partindo de Teresina, Piauí. Teresina sem dúvida nenhuma vai deixar saudade nos nossos corações.

Biologia do Desenvolvimento (BD) Itinerante Parte I – Fortaleza

É com grata satisfação que volto a escrever no blog num momento fascinante da minha vida acadêmica. No meio do ano fui chamado pelo Prof. José Garcia Abreu (UFRJ) para participar de um projeto inovador de levar a Biologia do Desenvolvimento e a Biologia Evolutiva do Desenvolvimento para outras áreas do Brasil fora do eixo Sudeste-Sul. Este desafio surgiu e foi estimulado pelo Encontro dos Alunos de Biologia do Desenvolvimento em Macaé que organizamos e que já postamos no blog.

Durante os primeiros 15 dias do mês de dezembro estivemos de 03 a 05 em Fortaleza, Ceará, entre 08 e 11 em Teresina, Piauí e entre 12 e 15 em João Pessoa, Paraíba onde cursos práticos ministrados pelos Prof. José Garcia Abreu (Xenopus, anfíbios), Prof. José Marques Brito (galinha) e por mim, Rodrigo Fonseca (artrópodes, Evo-Devo). A aluna de doutorado Alice Reis é engrenagem fundamental nesse curso, atuando como monitora de todos os animais vertebrados e invertebrados mostrados na prática.

Estes cursos têm como objetivo de estimular o ensino da biologia do desenvolvimento pelo país e a entrada de novos pesquisadores nessa área fascinante. Na primeira parte estivemos em Fortaleza, Ceará e contamos com uma turma de 20 alunos, na verdade a maior parte deles professores de Embriologia e Histologia de Universidades Federais do Nordeste Brasileiro.

Nesse primeiro ponto da nossa jornada (Fortaleza, 03 a 05 de dezembro) tivemos o imenso prazer de contar com alunos extremamente interessados em aprender a biologia do desenvolvimento e todo o apoio logístico dos Professores (Profa. Eliane e Profa. Gerly de Brito) e do corpo técnico do Depto. de Morfologia da UFC. Esperamos que a “semente” da biologia do desenvolvimento tenha sido plantada em cada um desses alunos multiplicadores do conhecimento no país.

Esse curso só foi possível devido ao apoio do Prof. Vivaldo Moura Neto (ICB/PCM/UFRJ) e da Cátedra de Biologia da Forma e do Desenvolvimento (UNESCO), do fomento da CAPES e do apoio logístico da empresa Leica, que está montando estações de observação nestas três universidades do Nordeste, contando inclusive com câmeras de alta resolução capaz de captar imagens de alta-qualidade como as mostradas abaixo, no caso ovaríolos da mosca-da-fruta, Drosophila melanogaster.

Por enquanto é isso de Fortaleza, em breve mando um resumo de Teresina, Piauí e depois de João Pessoa, Paraíba. Abraços a todos os alunos desse curso maravilhoso que tanto nos motivaram.

Os dinossauros de Paul Sereno

Hoje em dia qualquer museu de história natural tem seu gift shop tomado de pequenos dinos de pelúcia e ao fim do passeio, crianças e jovens tem a certeza de que quando crescerem querem ser paleontólogos (em outras palavras; caçadores de fósseis de dinossauros). A paleontologia é muito mais que os populares dinossauros, mas quando você se depara com um fóssil de um fêmur de 1,5 metros de comprimento, a sensação é de que há de fato algo de mágico a respeito destas criaturas.

Ontem fomos com alguns colegas de trabalho visitar o Fossil Lab de um dos mais famosos "caçadores de dinos" da história, Paul Sereno. Seu lab fica a apenas uma quadra e meia do nosso, aqui na Universidade de Chicago, em um prédio ordinário, cujo exterior não revela qualquer pista dos tesouros que este abriga.

Por dentro, boa parte do prédio é oco como um grande armazém, e caixas enormes decoram o interior. Na segunda entrada à direita, uma placa anuncia: "Fossil Lab - Research Collection and Preparation". Já de câmeras a postos, aguardamos do lado de fora enquanto nossa ilustradora de fósseis Kalliopi Monoyios, toca a campainha. Nosso cicerone por boa parte do passeio é Tyler Keillor, especialista em reconstrução paleontológica. A primeira impressão ao entrar no Fossil Lab é de que nada lá é pequeno: caixas fechadas ou parcialmente abertas, rochas cobertas com uma camada espessa de gesso ou parcialmente descoberta, revelando pedaços de rocha e osso - tudo tem pelo menos 1 metro cúbico.

Ao longo do passeio Tyler nos mostra fragmentos de dinossauros, garras do tamanho do meu antebraço e outra variedade de fósseis sendo revelada pela equipe de pelo menos 4 preparadores. Tyler nos informa que não podemos bater fotos de tudo pois muita coisa ali ainda não foi descrita na literatura, mas incluo aqui uma foto do crânio do crocodilo gigante (Sarcosuchus), quase engolindo a adorável Dra. Patrícia Schneider. Sarcosuchus foi descrito por Paul Sereno em 2001, na revista Science e você pode encontrar mais informções no site da National Geographic, que gerou um programa dedicado ao super croc (when crocs ate dinosaurs - quando crocodilos comiam dinossauros!!).

 No segundo andar do Fossil lab, Tyler e colaboradores transformam ossos em arte: lá, crânios, moldes de silicone sustentados por fibra de vidro, resina epoxi e talento artístico se combinam para gerar modelos tridimensionais de cabeças de dinossauros tão realistas quanto as celebridades de cêra de Madame Tussauds. Lá também pude tirar uma foto com um fêmur de Jobaria, um saurópode de 135 milhões de anos que me esmagaria com uma abanada de rabo. Este foi descrito por Sereno em 1999 na Science.

Segue aqui um link para o website do Fossil Lab. Lá você poderá encontrar mais informações sobre o trabalho do grupo e também fotos do lab e das expedições. Enquanto isso volto eu para o Shubin Lab, tentando me convencer de que meus minúsculos embriões e microscópicas moléculas também são incríveis e que tamanho não é documento...