Os humanos perderam a cauda há 25 milhões de anos, e estes são os motivos
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Os humanos têm 🍎 muitas qualidades maravilhosas, mas nos falta algo que é uma característica comum da maioria dos animais com esqueleto: uma cauda. 🍎 A razão para isso tem sido algo misteriosa.
As caudas são úteis para equilíbrio, propulsão, comunicação e defesa contra insetos mordentes. 🍎 No entanto, humanos e nossos primos primatas mais próximos - os grandes primatas - disseram adeus às caudas há aproximadamente 🍎 25 milhões de anos, quando o grupo se separou dos macacos do Velho Mundo. A perda tem sido associada à 🍎 nossa transição para a bipedia, mas pouco se sabia sobre os fatores genéticos que desencadearam a ausência de cauda plataforma de aposta blaze 🍎 primatas.
Agora, cientistas rastrearam nossa perda de cauda para uma sequência curta de código genético que é abundante no nosso genoma, 🍎 mas foi descartada há décadas como DNA "lixo", uma sequência que parece não servir a nenhum propósito biológico. Eles identificaram 🍎 o fragmento, conhecido como elemento Alu, no código regulador de um gene associado à comprimento da cauda chamado TBXT. Alu 🍎 também faz parte de uma classe chamada genes saltitantes, que são sequências genéticas capazes de alterar plataforma de aposta blaze localização no genoma 🍎 e desencadear ou desfazer mutações.
Em algum ponto de nosso passado distante, o elemento Alu AluY saltou para o gene TBXT 🍎 no ancestral dos hominídeos (grandes primatas e humanos). Quando os cientistas compararam o DNA de seis espécies hominídeas e 15 🍎 primatas não hominídeos, eles encontraram AluY apenas nos genomas hominídeos, relataram os cientistas plataforma de aposta blaze 28 de fevereiro no periódico Nature. 🍎 E plataforma de aposta blaze experimentos com ratinhos geneticamente modificados - um processo que levou aproximadamente quatro anos - a manipulação das inserções 🍎 Alu nos genes TBXT dos roedores resultou plataforma de aposta blaze tamanhos de cauda variáveis.
Anteriormente, havia muitas hipóteses sobre por que os hominídeos 🍎 evoluíram para serem sem cauda, a mais comum das quais se conectava a Taquelessa com postura ereta e evolução da 🍎 caminhada bípede, disse o autor principal do estudo, Bo Xia, um pesquisador fellow no Observatório de Regulação Genética e investigador 🍎 principal no Broad Institute do MIT e Harvard.
Mas plataforma de aposta blaze relação à identificação exatamente como os humanos e grandes Macacos perderam 🍎 suas caudas, "não houve (antes) descoberta ou hipótese", Xia disse por email. "Nossa descoberta é a primeira vez a propor 🍎 um mecanismo genético", ele disse.
E devido às caudas serem uma extensão da coluna vertebral, as descobertas também podem ter implicações 🍎 para a compreensão de malformações do tubo neural que podem ocorrer durante o desenvolvimento fetal humano, de acordo com o 🍎 estudo.
Um momento decisivo para os pesquisadores veio quando Xia estava revisando a região TBXT do genoma plataforma de aposta blaze uma base de 🍎 dados online amplamente utilizada por biólogos do desenvolvimento, disse o co-autor do estudo, Itai Yanai, um professor com o Instituto 🍎 de Genética de Sistemas e Biologia Química e Farmacologia na New York University Grossman School of Medicine.
"Isso deve ter sido 🍎 algo que milhares de outros geneticistas olharam, "disse Yanai. "Isso é incrível, não é? Que todo mundo olha na mesma 🍎 coisa, e Bo percebeu algo que todos nãos o fizeram."
Os elementos Alu estão abundantes no DNA humano; a inserção plataforma de aposta blaze 🍎 TBXT é "um por um milhão que temos plataforma de aposta blaze nosso genoma", disse Yanai. Mas enquanto a maioria dos pesquisadores havia 🍎 descartado a inserção TBXT Alu como DNA "lixo", Xia percebeu plataforma de aposta blaze proximidade com um elemento Alu vizinho. Ele suspeitou que, 🍎 se eles se juntassem, poderiam desencadear um processo que interrompe a produção de proteínas no gene TBXT.
"Isso aconteceu plataforma de aposta blaze um 🍎 relâmpago. E então levou quatro anos de trabalho com camundongos para testá-lo", disse Yanai.
Nos seus experimentos, os pesquisadores usaram tecnologia 🍎 de edição de genes CRISPR para criar camundongos com a inserção Alu plataforma de aposta blaze seus genes TBXT. Eles descobriram que Alu 🍎 fez o gene TBXT produzir duas espécies de proteínas. Uma dessas criou caudas menores; quanto mais daquela proteína as genes 🍎 produzirem, menores as caudas.
Os humanos ainda têm caudas enquanto 🍎 estamos se desenvolvendo no útero como embriões; este apêndice é um presente do antepassado reptil de todos os vertebrados e 🍎 inclui 10 a 12 vértebras. Ele é visível apenas de quinta à sexta semana de gestação e, normalmente, a cauda 🍎 desaparece antes do feto completar oito semanas. Algumas crianças ainda têm rastros embrionários de cauda, mas essas caudas geralmente carecem 🍎 de osso e cartilagem e não estão conectadas à medula espinhal, outro time de pesquisadores relatou plataforma de aposta blaze 2012.
Mas enquanto o 🍎 novo estudo explica o "como" da perda de cauda plataforma de aposta blaze humanos e grandes primatas, o "por quê" disso ainda é 🍎 uma pergunta plataforma de aposta blaze aberto, disse a antropóloga biológica Liza Shapiro, professora no departamento de antropologia na Universidade do Texas plataforma de aposta blaze 🍎 Austin.
"Acho muito interessante apontar um mecanismo genético que possa ter sido responsável pela perda da cauda plataforma de aposta blaze hominídeos, e este 🍎 artigo é uma contribuição valiosa nesse sentido", Shapiro, que não participou do estudo, disse plataforma de aposta blaze email.
"No entanto, se essa foi 🍎 uma mutação que perdeu aleatoriamente a cauda plataforma de aposta blaze nossos antepassados primatas, ainda assim quer dizer se a mutação foi mantida 🍎 porque era funcionalmente benéfica (uma adaptação evolutiva) ou apenas não era um impedimento, disse Shapiro, que investiga como primatas se 🍎 movem e o papel da coluna na locomoção primata.
À medida que os primatas ancestrais antigos começavam a andar sobre duas 🍎 pernas, eles já haviam perdido suas caudas. Os membros mais antigos da linhagem humana são os primatas pré-hominídeos Proconsul e 🍎 Ekembo (encontrados no Quênia e datando de 21 milhões e 18 milhões de anos atrás, respectivamente). Os fósseis mostram que, 🍎 apesar desses primatas antigos terem sido sem cauda, eles eram moradores de árvores que andavam plataforma de aposta blaze quatro membros com postura 🍎 corporal horizontal, como macacos, disse Shapiro.
"Assim, a cauda foi perdida primeiro, e então a locomoção associada à descida andando plataforma de aposta blaze 🍎 duas pernas evoluiu posteriormente", Shapiro disse. "Mas isso não nos ajuda a entender por que a cauda foi perdida no 🍎 primeiro lugar."
A ideia de que a caminhada ereta e a perda da cauda estavam funcionalmente ligadas, com músculos da cauda 🍎 sendo reutilizados como músculos do plano pélvico, "é uma ideia antiga que não é consistente com o registro fóssil", ela 🍎 adicionou.
"A evolução trabalha com o que já está lá, de modo que não digo que a perda da cauda nos 🍎 ajudam a entender a evolução da bipedia humana de alguma forma direta. Ele nos ajuda a entender nossa ascendência de 🍎 macaco, no entanto", ela disse.
Para humanos modernos, as caudas são uma lembrança genética distante. Mas a história da nossas caudas 🍎 ainda não termina, e há muito por explorar sobre a perda da cauda, disse Xia.
Pesquisas adicionais poderiam investigar outros efeitos 🍎 da elemento Alu no TBXT, como impactos no desenvolvimento embrionário humano e no comportamento, ele sugeriu. Embora a ausência de 🍎 uma cauda seja o resultado visível da inserção de Alu, é possível que a presença da gene também tenha desencadeado 🍎 mudanças de desenvolvimento - assim como mudanças na locomoção e comportamentos relacionados - para acomodar a perda da cauda.
Mais genes 🍎 provavelmente desempenharam um papel no todo, também. Enquanto a função de Alu "parece ser muito importante", outros fatores genéticos provavelmente 🍎 contribuíram para a perda permanente da cauda de nossos ancestrais primatas, disse Xia.
"É razoável pensar que, durante esse tempo, havia 🍎 muitas outras mutações relacionadas à estabilização da perda da cauda", disse Yanai. E devido à natureza complexa da mudança evolutiva, 🍎 nossas caudas estão aqui para ficar, adicionou ele. "Ainda que a mutação identificada neste estudo possa ser desfeita, ainda assim 🍎 não traria de volta a cauda."
As novas descobertas também podem esclarecer um tipo de defeito do tubo neural plataforma de aposta blaze embriões 🍎 conhecido como espina bífida. Nos experimentos, os pesquisadores descobriram que, quando os camundongos foram geneticamente projetados para perda de cauda, 🍎 algumas desenvolveram deformações do tubo neural que se assemelhavam à espina bífida plataforma de aposta blaze humanos.
"Talvez o motivo pelo qual temos essa 🍎 condição plataforma de aposta blaze humanos seja devido a este compromisso que nossos ancestrais fizeram há 25 milhões de anos para perderem suas 🍎 caudas", disse Yanai. "Agora que fizemos essa conexão com este elemento genético específico e este gene particularmente importante, isso poderia 🍎 abrir portas para o estudo de defeitos neurológicos."
