EVOLUCIONISMO

MATÉRIAS-PRIMAS DA EVOLUÇÃO
Texto de Philip Whitfield

As mutações têm sido muito mal interpretadas. São frequentemente associadas aos mutantes das histórias de horror ou de ficção científica ou ainda aos perigos da radiação atómica. Mas as mutações no mundo dos seres vivos e no palco da história da vida na Terra são, na realidade, a matéria-prima da mudança evolutiva.

Uma mutação é simplesmente uma modificação identificável na constituição genética de um indivíduo, uma alteração na sequência das bases nucleotídicas no ADN do genoma. Esta é a chave da evolução, pois as mutações representam a variação intrínseca sobre a qual age a selecção natural. Algumas mutações podem realmente originar os monstros contorcidos da ficção científica. Outras, porém, iniciaram o mecanismo através do qual as barbatanas dos peixes se transformaram em pernas de anfíbios, as escamas dos répteis vieram a ser penas de aves e os seres humanos acabaram por dispor de um cérebro maior e mais complexo que o dos primatas seus antepassados.

Os geneticistas descobriram que as mutações são desencadeadas de várias maneiras: por radiação, por elementos químicos reactivos que fazem parte dos chamados «agentes mutagénicos» ou por acontecimentos relacionados com a replicação e a construção do ADN.

As mutações agrupam-se em quatro tipos principais. Primeiro é a substituição de base, quando um nucleótido na sequência do ADN é substituído por outro. Isto pode ter uma série de consequências num gene que codifique uma proteína. Se o significado do código do tripleto desse gene é modificado, então um determinado aminoácido é substituído por outro na proteína resultante. É isto o que sucede quando o gene normal da hemoglobina muta para o gene que produz um tipo de anemia, em que os glóbulos vermelhos tomam a forma de foice.

Alguns códigos de tripletos ou codões (até seis) podem ser sinónimos no sentido em que todos codificam o mesmo aminoácido. Mutações de substituição que conduzem a tripletos sinónimos mudam o ADN mas não alteram a proteína produzida, o que significa que são neutros em termos de funcionamento e pouco representam no processo da evolução. Com uma mutação não sinónima, os efeitos da mudança de um único aminoácido vão de letal a insignificante e a benéfico, consoante a importância e papel desempenhado pelo aminoácido em questão.

O segundo tipo de mutação implica uma mudança na sequência do ADN pela inserção ou eliminação de um nucleótido. Aqui os efeitos da mutação revelam-se muito mais dramáticos, porque uma tal mudança induz uma alteração de constituição na leitura do codão. Uma inserção ou eliminação de uma base irá alterar cada codão a «jusante» da modificação: os codões serão lidos a partir de um nucleótido para a frente ou para trás da configuração original, o que quase sempre destrói a capacidade da célula para produzir a proteína relevante.

Os dois outros tipos de mutação implicam alterações nas sequências do ADN, mais longas que um nucleótido. No primeiro, uma parte da sequência é retirada e voltada a inserir numa ordem invertida. No segundo, toda uma sequência é duplicada ou eliminada. A influência que estas modificações têm no fenótipo do organismo depende da sua extensão e da sua posição num cromossoma. Uma secção invertida no quadro de um gene funcional codificador de uma proteína, por exemplo, irá quase certamente resultar numa proteína defeituosa. Contudo, os efeitos de uma secção invertida ou duplicada numa sequência não codificante entre genes será muito menos nociva, porque as partes funcionais dos genes permanecerão intactas.

Trabalhosas experiências com organismos como a bactéria E. coli e a mosca-da-fruta, Drosophila, permitiram aos geneticistas calcular com que frequência se dão os tipos de mutação. A frequência da mutação de substituição de nucleótido na E. coli é, na verdade, fantasticamente baixa - cerca de uma em cada mil milhões de vezes em que uma sequência de ADN é copiada. Esta notável nível da precisão resulta de uma série de fases de determinação de erro, na construção de cada cadeia de ADN. Nenhuma fase por si só é tão precisa como a taxa de erro total sugere, mas em cada fase do processo de duplicação os erros da fase anterior são procurados e corrigidos.

Esta única alteração em mil milhões, juntamente com os mínimos mas cruciais efeitos de outros tipos de mutação, fornece os fundamentos para a mudança evolutiva.

in Whitefield, F. 1993. História Natural da Evolução