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Por que somos mais espertos que sapos

por Leonardo Faria
22 de agosto, 2015.
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splicing alternativo inteligentes

Esta imagem mostra o cérebro de um sapo e o cérebro humano, em escala real. Embora os genes construtores de cérebros sejam similares em ambos, o splicing alternativo garante uma maior diversidade de proteínas em células humanas, o combustível aparentemente necessário para a complexidade do órgão. Crédito: Jovana Drinjakovic, via Science Daily.

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Pesquisadores de Toronto fizeram uma importante descoberta: um evento molecular único em nossas células pode ser a chave para explicar como evoluímos para nos tornar a espécie animal mais inteligente do planeta.
Polêmica de lado sobre o verdadeiro grau de inteligência humana, o fato é que Benjamin Blencowe, um renomado professor de Toronto, juntamente com sua equipe, descobriu uma pequena mudança em uma proteína chamada PTBP1 que pode estimular a criação de neurônios. Esse evento molecular pode ser a chave para entendermos como se deu a evolução do cérebro até os mamíferos, considerados os maiores e mais complexos entre os vertebrados.

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Semelhanças genéticas

O tamanho e a complexidade dos cérebros variam enormemente entre os vertebrados. Entretanto, não está claro como essas diferenças surgiram. Seres humanos e rãs, por exemplo, vêm evoluindo separadamente por 350 milhões de anos e têm habilidades cerebrais bem distintas. E os cientistas já demonstraram que elas usam um repertório de genes notavelmente semelhante ao nosso.
A pergunta que intriga até mesmo os pesquisadores: como é que um número semelhante de genes, que também são ligados e desligados de forma parecida em diversas espécies de vertebrados, é capaz de gerar órgãos tão variáveis em complexidade?

Splicing alternativo

A chave para essa variação de complexidade estaria associada em um processo conhecido como splicing alternativo (SA). Através dele, os fragmentos genéticos – exons – são embaralhados de forma a variar os seus produtos: as proteínas. Dessa maneira, os “blocos de construção da vida”, como podem ser chamadas as proteínas, ultrapassam em muito o número de genes que as originam. É como o Lego, aquele brinquedo de blocos de montar.
E o que isso quer dizer? Isso significa que a capacidade de uma célula para regular essa diversidade proteica reflete a sua capacidade para assumir diferentes funções no corpo. Um trabalho anterior de Blencowe já havia demonstrado que a prevalência do SA aumenta com a complexidade dos vertebrados. Assim, embora os genes que constituam os corpos dos vertebrados sejam bem semelhantes, as proteínas originadas por eles variam muito entre os animais; e mais nos mamíferos que nas aves e anfíbios.

No cérebro

“Queríamos ver se o SA poderia provocar diferenças morfológicas nos cérebros de diferentes espécies de vertebrados”, disse Serge Gueroussov, autor principal do estudo e estudante de pós-graduação no laboratório de Blencowe. Anteriormente, a PTBP1 já havia sido apontada como uma proteína que assume uma forma diferente nos mamíferos, em relação a todos os outros vertebrados. Esta forma especial da PTBP1, nos mamíferos, é mais curta. Isso porque um pequeno fragmento é omitido durante o SA.

splicing alternativo inteligentes
Esta imagem mostra o cérebro de um sapo e o cérebro humano, em escala real. Embora os genes construtores de cérebros sejam similares em ambos, o splicing alternativo garante uma maior diversidade de proteínas em células humanas, o combustível aparentemente necessário para a complexidade do órgão. Crédito: Jovana Drinjakovic, via Science Daily.

PTBP1 é tanto um alvo como a principal proteína reguladora do SA. Seu trabalho em uma célula embrionária é impedi-la de se tornar um neurônio. A grande e interessante implicação deste trabalho é que esse evento molecular pode ser a explicação para a diferença na quantidade relativa de neurônios presentes no cérebro de homens, aves e outros animais vertebrados. O estudo foi publicado na revista Science.

Tags: genesmamíferosneurônios
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Leonardo Faria

Leonardo Faria

Neurocirurgião (UFU) com Título de Especialista pela Associação Médica Brasileira (AMB) e Sociedade Brasileira de Neurocirurgia (SBN). CEO da Neurocirurgiões do Triângulo. Criador do Meu Cérebro e CEO da My Brain University, primeira universidade inteiramente digital sobre o cérebro. Pós-graduado em Neurociências e Comportamento (PUCRS). Empreendedor digital certificado pela Singularity University com imersão no Vale do Silício (EUA). Idealizador do Congresso Online Meu Cérebro (COMECE), maior evento inteiramente online sobre cérebro e neurociências já realizado no Brasil de forma interdisciplinar. Autor de e-books e palestrante. Mentor na My Brain University®.

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