De onde vêm os genes? – Carl Zimmer

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Quando a vida surgiu na Terra, há cerca de 4 bilhões de anos, os primeiros micróbios tinham um conjunto básico de genes capazes de mantê-los vivos. Na era dos humanos e outros grandes organismos, existem muitos mais genes do que naquela época. De onde vieram todos esses genes novos?
Carl Zimmer analisa a mutação e a multiplicação dos genes.

Aula de Carl Zimmer, animação de TOGETHER.

Você tem cerca de 20 mil genes em seu DNA.

Eles codificam as moléculas
que constituem seu corpo,

desde a queratina na unha dos pés,
ao colágeno na ponta do nariz,

à dopamina que circula em seu cérebro.

Outras espécies possuem genes exclusivos.

Uma aranha tem genes para seda de aranha.

Um carvalho tem genes para clorofila,
que transforma luz solar em madeira.

De onde vêm todos esses genes?

Depende do gene.

Os cientistas suspeitam
que a vida na Terra

surgiu há cerca de 4 bilhões de anos.

As primeiras formas de vida
eram micróbios primitivos

com um conjunto básico de genes

para as tarefas básicas
que os mantivessem vivos.

Eles transmitiram esses genes básicos
para seus descendentes

por bilhões de gerações.

Alguns ainda realizam as mesmas tarefas
em nossas células, como copiar o DNA.

Nenhum desses micróbios tinham genes
para seda de aranha ou dopamina.

Hoje, há muito mais genes na Terra
do que naquela época.

Muitos dos genes extras
surgiram por causa de erros.

Toda vez que uma célula se divide,
ela faz novas cópias de seu DNA.

Às vezes, ela copia por acidente
o mesmo trecho de DNA duas vezes.

No processo, ela pode fazer
uma cópia extra de um desses genes.

No início, o gene extra funciona
do mesmo modo que o original,

mas ao longo das gerações,
ele pode incorporar novas mutações.

Essas mutações podem alterar
o funcionamento do gene

e o novo gene pode ser
duplicado outra vez.

Um número surpreendente
de nossos genes mutados

apareceu mais recentemente,

muitos há apenas
poucos milhões de anos.

Os mais recentes evoluíram
após nossa espécie se dividir

de nossos primos, os primatas.

Pode demorar um milhão de anos
para um único gene dar origem

a toda uma família de genes.

Os cientistas estão descobrindo
que, quando os novos genes evoluem,

eles podem rapidamente
assumir funções essenciais.

Por exemplo, temos centenas de genes
para as proteínas no nariz

que capturam moléculas de odor.

As mutações permitem
que elas capturem moléculas diferentes,

dando-nos o poder de perceber
trilhões de odores diferentes.

Às vezes, as mutações têm um efeito maior
sobre as cópias dos genes.

Elas podem fazer um gene
produzir sua proteína em outro órgão,

ou em outra fase da vida,

ou a proteína pode assumir
uma função totalmente diferente.

Nas serpentes, por exemplo,
há um gene que produz uma proteína

para matar bactérias.

Há muito tempo, o gene foi duplicado,
e a cópia sofreu uma mutação.

A mutação modificou o sinal no gene

que indica onde a proteína
deve ser produzida.

Em vez de ficar ativa
no pâncreas da serpente,

a proteína que destrói bactérias
passou a ser feita na boca da cobra.

Ao morder a presa,
a enzima entrava na ferida do animal.

E quando a proteína mostrou
ter efeito danoso,

ajudando a serpente
a capturar mais presas,

a seleção natural a favoreceu.

O que era um gene no pâncreas,
agora produz veneno na boca

que mata a presa da cobra.

Há formas ainda mais incríveis
de produzir um novo gene.

O DNA de animais e plantas
e outras espécies

contém trechos enormes sem nenhum
gene codificador de proteína.

Até onde os cientistas podem atestar

que são, na maioria, sequências aleatórias
de “tralha genética”,

sem qualquer função.

Esses trechos de DNA às vezes
sofrem mutação, como nos genes.

Às vezes, essas mutações
transformam o DNA em algo

que a célula pode ler.

De repente, a célula passa a produzir
uma proteína nova.

No início, a proteína pode ser inútil,
até mesmo prejudicial.

Porém, mais mutações podem modificar
a forma da proteína.

Ela pode começar a fazer algo útil,

algo que deixa o organismo
mais saudável, mais forte,

mais capacitado para a reprodução.

Os cientistas acharam
novos genes agindo

em muitas partes do corpo de animais.

Então, nossos 20 mil genes
têm muitas origens,

desde a origem da vida,
a novos genes ainda em formação.

Enquanto houver vida na Terra,
ela vai produzir novos genes.