Cientistas da Universidade de Helsinque descobriram um mecanismo fundamental em nosso DNA que atua como um botão de aceleração genética, permitindo a criação rápida de novos genes a partir “do zero”. Esse processo permite uma adaptação rápida a ambientes em mudança. Durante pesquisas focadas em erros de replicação do DNA, a equipe identificou que certas mutações únicas podem produzir sequências palindrômicas, que são idênticas quando lidas de frente e de trás. Essas palíndromas têm o potencial de evoluir em genes de microRNA (miRNA), desempenhando um papel crucial na regulação gênica.
As mutações identificadas, conhecidas como mutações de comutação de modelo (TSMs), facilitam um método de criação de genes significativamente mais eficiente em comparação com a evolução mais lenta de novos proteínas funcionais. O processo de replicação do DNA, geralmente envolvendo a cópia de uma base de cada vez, é propenso a mutações semelhantes a erros de digitação. No entanto, os TSMs envolvem erros maiores semelhantes a copiar e colar texto fora do contexto, às vezes ao contrário para criar um palíndromo. Esse mecanismo é fundamental para a formação de moléculas de RNA com estruturas específicas cruciais para sua função, como a forma de hairpin formada por palíndromos adjacentes em moléculas de RNA.
Implicações e Achados na Evolução Primata
Ao examinar os genomas completos de vários primatas e mamíferos e empregar um algoritmo de computador personalizado, os pesquisadores foram capazes de identificar espécies com o par de palíndromos de microRNA. O estudo revelou que eventos de mutação únicos podem criar estruturas palindrômicas inteiras, formando novos genes de microRNA de sequências de DNA não codificantes anteriores.
Essa descoberta tem implicações significativas na árvore genealógica dos primatas, onde foram descobertas mais de 6.000 dessas estruturas. Essas estruturas poderiam ter levado ao surgimento de pelo menos 18 novos genes de miRNA em humanos, representando 26% de todos os miRNAs que surgiram desde o advento dos primatas. Esse processo, ativo na modelagem de nossos genomas atualmente, indica um mecanismo universal para a criação de genes de miRNA e pode se estender a outros genes e moléculas de RNA.
Além disso, a pesquisa destaca o potencial impacto desses novos genes de microRNA na saúde humana. Por exemplo, os miRNAs associados a TSMs, como o hsa-mir-576, demonstraram influenciar a resposta antiviral em primatas. O estudo, publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences, destaca a evolução contínua e dinâmica de nosso material genético, em parte impulsionada por esses mecanismos genéticos eficientes.
