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DNA egoísta

Autor: Leandro Alegsa

18-12-2020

DNA egoísta é um termo para seqüências de DNA que têm duas propriedades distintas:

a seqüência de DNA se espalha, formando cópias adicionais de si mesma dentro do genoma; e
não faz nenhuma contribuição específica para o sucesso reprodutivo de seu organismo hospedeiro. (Pode ou não ter efeitos negativos significativos).

Em seu livro de 1976, The Selfish Gene, Richard Dawkins sugeriu a idéia de DNA egoísta quando o DNA não codificado em genomas eucarióticos foi descoberto. Em 1980, dois artigos na revista Nature expandiram e discutiram o conceito. De acordo com um destes artigos:

A teoria da seleção natural, em sua formulação mais geral, trata da competição entre entidades replicadoras. Ela mostra que, em tal competição, os replicadores mais eficientes aumentam em número, às custas de seus concorrentes menos eficientes. Após um tempo suficiente, apenas os replicadores mais eficientes sobrevivem.

- L.E. Orgel & F.H.C. Crick, DNA egoísta: o derradeiro parasita.

O DNA geneticamente funcional normal pode ser visto como "entidades replicadoras" que afetam sua replicação ao manipular a célula que controlam. Em contraste, unidades de DNA egoísta podem explorar mecanismos existentes na célula e se multiplicar sem afetar a aptidão do organismo em outros aspectos.

Não há uma fronteira nítida entre os conceitos de DNA egoísta e DNA geneticamente funcional. Muitas vezes também é difícil ver se uma unidade de DNA não codificante é funcionalmente importante ou não; ou se importante, de que forma. Além disso, nem sempre é fácil distinguir entre alguns casos de DNA egoísta e alguns tipos de vírus.

História da idéia

A idéia de que alguns elementos genéticos podem não ser úteis para o organismo não é nova. Em 1928, um geneticista russo relatou um cromossomo X em Drosophila obscura. Ele alegou que a proporção de sexo feminino resultante poderia levar à extinção de uma população.

Em 1941 foi sugerido pela primeira vez que poderia haver um conflito entre os genes nucleares herdados normais de ambos os pais e os genes mitocondriais de um dos pais (a fêmea). Isso poderia levar à esterilidade citoplasmática masculina nas plantas.

Ao mesmo tempo, vários outros exemplos de elementos genéticos egoístas foram relatados. Por exemplo, um geneticista do milho descreveu como os botões cromossômicos levaram ao acionamento meiótico feminino no milho. A transmissão meiótica é quando uma cópia de um gene é transmitida à descendência mais do que os 50% esperados do tempo.

O botânico e citogenético sueco Gunnar Östergren, em 1945, observou como os cromossomos podem se espalhar em uma população por causa de sua própria natureza "parasitária". Discutindo os cromossomos B em plantas ele escreveu: "Em muitos casos estes cromossomos não têm nenhuma função útil para as espécies que os carregam, mas que muitas vezes levam uma existência exclusivamente parasitária ... [cromossomos B] não precisam ser úteis para as plantas. Eles só precisam ser úteis a eles mesmos". - Gunnar Östergren.

Então, no início dos anos 50, Barbara McClintock publicou uma série de artigos descrevendo a existência de "elementos transponíveis". Estes estão entre os elementos genéticos egoístas mais bem sucedidos. A descoberta de elementos transponíveis levou-a a receber o Prêmio Nobel de Medicina ou Fisiologia em 1983.

Perguntas e Respostas

P: O que é o DNA egoísta?

R: DNA egoísta é um termo para seqüências de DNA que têm duas propriedades: a capacidade de se espalhar, formando mais cópias de si mesmo no genoma, e não ajudando no sucesso reprodutivo do organismo hospedeiro.

P: Quem primeiro sugeriu a idéia de DNA egoísta?

R: Richard Dawkins sugeriu pela primeira vez a idéia de DNA egoísta em seu livro de 1976, O Gene Egoísta.

P: Como o Orgel e o Crick expandiram esse conceito?

R: A Orgel e o Crick expandiram esse conceito num artigo publicado na Nature em 1980, onde eles discutiram como a seleção natural funciona com entidades replicadoras competindo entre si. Eles argumentaram que replicadores mais eficientes irão aumentar às custas de concorrentes menos eficientes com o passar do tempo.

P: Como é que o DNA geneticamente funcional normal se reproduz?

R: O DNA geneticamente funcional normal se replica através da manipulação da célula que controla.

P: Quais são algumas semelhanças entre o DNA egoísta e os vírus?

R: Pode ser difícil distinguir entre alguns casos de DNA egoísta e alguns tipos de vírus devido a suas características comuns, tais como sua capacidade de explorar mecanismos existentes em uma célula para se multiplicar sem afetar sua aptidão.

P: Existe uma fronteira clara entre o DNA egoísta e o DNA geneticamente funcional?

R: Não, não há uma fronteira nítida entre esses dois conceitos, pois pode ser difícil determinar se uma unidade de DNA não codificado é funcionalmente importante ou não, ou se é importante, de que maneira afeta a aptidão de um organismo.

P: O que foi descoberto quando DNAs não-codificadores foram estudados?

R: Quando DNAs não-codificadores foram estudados, descobriu-se que eles tinham duas propriedades - eles podiam se espalhar formando mais cópias de si mesmos dentro de um genoma, mas não ajudavam no sucesso reprodutivo de um organismo.