6 DE SETEMBRO DE 2022
DNA antigo nos aproxima de desvendar segredos de como os humanos modernos evoluíram
Os avanços no estudo do DNA antigo de restos pré-históricos nos fornecem uma nova visão sobre a vida de nossos ancestrais africanos e o surgimento do humano moderno.
Todos os seres humanos compartilham uma ancestralidade africana comum, tornando a história africana a história de todos. No entanto, pouco se sabe sobre a evolução genética das pessoas que vivem no continente no passado distante.
Graças aos avanços na tecnologia de sequenciamento de genoma, os cientistas agora podem comparar o DNA de pessoas vivas hoje com DNA extraído de esqueletos muito antigos, dando-nos um instantâneo único da vida na África de muitos milhares de anos atrás.
No campo da genética humana, a história da Mãe Eva é familiar. Ele descreve como todos os seres humanos vivos descendem de uma mulher que viveu na África 200.000 a 300.000 anos atrás.
A evidência vem de estudos de DNA mitocondrial (mtDNA) – um segmento de material genético encontrado na célula humana. Entre outras coisas, permite o estudo de parentesco em populações. Como apenas as mães o transmitem, revela a linha evolutiva direta entre uma pessoa que vive hoje e sua ancestral feminina mais distante.
Eva mitocondrial
Mas, como a maioria das histórias simples, a história da Eva mitocondrial não é totalmente precisa nem completa. Embora os cientistas concordem que o surgimento dos humanos realmente ocorreu na África, Eva teria sido uma das muitas fêmeas humanas que viviam na época, e ela não teria sido a primeira.
Infelizmente, a realidade é que o mtDNA nos dá uma visão limitada sobre as linhas do tempo, ou os padrões, de disseminação e dispersão da população.
O biólogo molecular Dr. Mateja Hajdinjak explica o significado dessa lacuna de conhecimento. “A história da população africana moldou o mundo em que todos vivemos, então, até que possamos reconstruir os eventos do passado da África, remontando a milhares de anos, não podemos entender completamente como os humanos modernos surgiram”.
Dr. Hajdinjak é o pesquisador de pós-doutorado no projeto ORIGIN , uma iniciativa de pesquisa baseada no Francis Crick Institute em Londres, Reino Unido, que está analisando DNA de restos humanos encontrados em sítios arqueológicos na África.
O objetivo do ORIGIN é reconstruir a pré-história africana usando a análise de DNA antigo.
As informações obtidas a partir dessas amostras de DNA estão sendo estudadas juntamente com as descobertas dos arqueólogos, paleontólogos e curadores de museus do projeto.
Extratos de DNA
Dr. Hajdinjak está entre um número crescente de pesquisadores que trabalham arduamente para preencher as lacunas históricas, indo além da análise do mtDNA para usar as técnicas mais recentes no sequenciamento do genoma completo. Isso permite que os pesquisadores comparem o DNA das pessoas que vivem hoje com o DNA extraído de esqueletos muito antigos.
"Uma de nossas questões básicas é: como podemos usar DNA antigo para reconstruir migrações populacionais passadas na África e entre a África e outras partes do mundo?" disse o Dr. Hajdinjak.
Ela acrescenta que pouco se sabe sobre a paisagem genômica passada em toda a África, já que grande parte da mudança genética ocorreu no continente quando alguns grupos mudaram de seu modo de vida caçador-coletor para se tornarem agricultores entre 3.000 e 7.000 anos atrás.
"Ao comparar genomas passados, podemos ver como diferentes grupos humanos estão interconectados e como as migrações ocorreram em diferentes momentos da história. As migrações permitem que as pessoas se misturem e se reproduzam com novos grupos, o que muda a biologia humana ao longo do tempo."
Muito já se sabe sobre a história da Europa antiga graças às modernas técnicas de sequenciamento, mas os estudos de DNA antigos de amostras africanas ficaram para trás. A razão para isso é que o DNA se degrada com o tempo, e especialmente nos climas quentes e úmidos que prevalecem na África.
Enriquecimento do genoma
No entanto, graças a ferramentas de enriquecimento de genoma de ponta que permitem que o DNA dos menores fragmentos de osso ou dentes seja extraído e depois amplificado, os cientistas estão começando a fazer um bom progresso no sequenciamento de DNA antigo da África também.
Ao estudar os dados dessa maneira, os pesquisadores estão começando a reconstruir eventos do passado distante e a investigar as relações que surgiram entre diferentes populações africanas.
O objetivo do ORIGIN não é simplesmente satisfazer nossa curiosidade natural sobre de onde viemos, mas também desvendar a linha do tempo de nossa evolução genética e usar essas informações para prever como podemos evoluir no futuro.
Algumas mutações genéticas terão sido instantaneamente benéficas para nossos ancestrais africanos e persistirão através do pool genético até hoje, milhares de anos depois de terem surgido. Um exemplo-chave é a persistência da lactase – a capacidade de digerir o leite até a idade adulta.
Leite e produtos lácteos são uma valiosa fonte de energia, mas o estado ancestral padrão é a intolerância à lactose. Para os adultos que vivem nas primeiras comunidades agrícolas africanas, a capacidade de converter o leite de seus rebanhos em glicose pode ter dado a eles uma vantagem evolutiva sobre seus vizinhos intolerantes à lactose.
Mutação de células falciformes
Outra variante genética que teria impulsionado a sobrevivência humana quando surgiu pela primeira vez é a mutação da célula falciforme . Esta variante genética confere um grau de proteção contra a malária.
No entanto, a mutação é uma espécie de faca de dois gumes, pois também é responsável pela doença das células falciformes – uma condição séria e duradoura que prevalece em partes da África até hoje.
"Seria muito importante reconstruir como as mutações das células falciformes apareceram e se espalharam", disse o Dr. Pontus Skoglund, supervisor do projeto ORIGIN.
“Ao entender quando as mutações aconteceram e como elas se espalham, podemos entender melhor como os humanos respondem aos desafios evolutivos”, disse Skoglund.
Mistura genética
Os pesquisadores envolvidos no projeto AfricanNeo, apoiado pela UE, estão particularmente intrigados com as primeiras práticas agrícolas na África. Eles estão comparando amostras de DNA antigo com DNA contemporâneo para refinar sua compreensão de quando as populações africanas começaram a migrar pelo continente.
Essas migrações tiveram um enorme impacto na mistura genética de grupos, mas os pesquisadores estão descobrindo que essa “expansão” foi uma série complexa de eventos que não podem ser encapsulados em uma narrativa mitocondrial no estilo Eva.
"A expansão não foi uniforme em todo o continente", disse a professora associada Carina Schlebusch. Ela é bióloga evolucionária da Universidade de Uppsala, na Suécia, e investigadora principal do projeto.
"Alguns grupos de caçadores-coletores foram substituídos por fazendeiros", disse ela, referindo-se à probabilidade de que o conflito surgisse entre populações que quisessem ocupar a mesma terra e que os fazendeiros tivessem uma vantagem competitiva sobre os caçadores-coletores. “Outros grupos interagiram e trocaram genes, e outros ainda permaneceram isolados por muito mais tempo do que você poderia esperar”.
Está claro por que todos devemos nos preocupar com esses eventos complexos do passado distante da África, de acordo com o Dr. Schlebusch.
"A história tende a se repetir", disse ela. "Esses eventos migratórios do passado podem desempenhar um papel em como nos comportamos em nosso futuro. Por exemplo, as mudanças climáticas significam que provavelmente haverá mais pressões sobre as pessoas que são forçadas a deixar suas casas. Há uma chance de haver mais conflitos entre as populações e que alguns grupos minoritários serão substituídos."
"Quanto mais aprendemos sobre nossa história", disse ela, "mais podemos prever como as coisas funcionarão no futuro".
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