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quarta-feira, 26 de agosto de 2015

A Era Genética XI (Planificação da Vida)


Metamorfose/Plano da Vida na espécie vegetal e animal

Na mais real verdade de toda uma Natureza a desflorar ou por todas as sequenciais fases metamórficas por que passam plantas, insectos, répteis e mesmo o Homem em todo um processo de desenvolvimento e, evolução, poder-se-à admitir essa similitude noutras iguais ou diferentes esferas planetárias, mesmo que a milhares de anos-luz da Terra?

Existirá vida sob estes idênticos ou correspondentes parâmetros terrestres, no que todo o ser humano deseja soerguer - em conhecimento e alcance - numa colonização estelar que nos perpetue a civilização, além todos os riscos (ou toda a repressão) dessa continuada evolução?

Estarão os cientistas próximo da grande descoberta que é este maravilhoso plano de vida ou planificação divina (e cósmica) de se encontrar todas - ou quase todas - as respostas científicas para o recrudescimento planetário em volta de todas as espécies conhecidas (e desconhecidas) da Terra???


A Metamorfose - (Exemplo: pequenos patos/lindos cisnes)

O Desenrolar do Plano da Vida
A transformação do «Patinho feio» num Cisne parece dramática mas, é efectivamente muito menos complexa do que a transformação de uma lagarta numa Borboleta ou...de uma larva, numa Mosca!
A Metamorfose - mudanças de cor; morfologia corporal; o número, posição e até a existência de apêndices como patas, asas e antenas; presença de olhos compostos em vez de olhos simples; e uma alteração completa de dieta - exige assim mudanças extremamente complexas no Padrão de Activação dos Genes e, nos tipos de células e órgãos necessários em diferentes partes do corpo.
As Células envolvidas têm de receber instruções sobre as alterações que devem efectuar, assim como o modo como o irão fazer. Estas alterações foram de facto muito bem estudadas em alguns animais, em especial Vertebrados e Insectos.


Desenvolvimento Embrionário

Um Novo Organismo forma-se quando um espermatozóide e um óvulo se fundem formando (ou dando origem a) um Zigoto.
Divisões subsequentes do Zigoto formam então o embrião, que em cada espécie segue um padrão específico de desenvolvimento - e de crescimento - programados pelos seus genes.
A Informação para iniciar o seu desenvolvimento está contida no ADN do Zigoto e no citoplasma do Óvulo fertilizado., que é herdado da mãe. Na maioria dos embriões dos animais, as primeiras divisões do Zigoto produzem grandes quantidades de Núcleos-filhos ou Células-filhas, que migram para o exterior do embrião em desenvolvimento, acabando por formar uma bola oca de células chamada: Blástula.
As Células podem dividir-se formando duas ou mais camadas. Migrações celulares destas camadas formam então estruturas que, mais tarde, dão origem a determinadas regiões do corpo do animal, com uma variedade de tipos  e arranjos diferentes de células. O Embrião, nesta fase, chama-se: Gástrula.


Mosca da Fruta (Ceratitis capitata)

O «Código» do Desenvolvimento Embrionário
Durante o processo, células individuais e conjuntos de células adquirem uma espécie de destino que lhes diz que parte do corpo vão originar.
Esta Identidade peculiar resulta em parte da «história» (linhagem celular) das células e da sua posição no embrião. Em alguns animais, como as Moscas-da-fruta (Drosophila) e certos Anfíbios, a identificação começa logo no Óvulo!
Gradientes de factores químicos - e físicos - nos ovários (resultantes das actividades dos seus genes) conferem Polaridade, de modo que o citoplasma tem uma composição diferente nas também diferentes partes do Óvulo. Depois da Fertilização inicia-se a multiplicação de células, no que estas adquirem assim uma identidade devido à sua posição na Blástula. Nos embriões dos Mamíferos, as células só são direccionadas bastante mais tarde.

O decifrar do Programa de Desenvolvimento Embrionário baseou-se principalmente em duas linhas de investigação. Retirando ou deslocando secções de embriões jovens e, observando as alterações resultantes nos padrões de desenvolvimento, os cientistas descobriram quais as zonas que apresentam Indução Embrionária e também que estruturas se formam daí, consequentemente.
Efectuando experiências em diferentes fases de desenvolvimento, pode ficar-se a saber em que fase a distribuição espacial dos esboços se torna fixa. Utilizando micro-lasers para remover células individuais da Blástula de embriões da Mosca-da-fruta, e observando que segmentos ou apêndices não se desenvolvem nos Insectos Adultos, pode-se então traçar um «mapa» que mostra que (ou quais) células do Embrião dão origem a que estruturas do adulto.

Uma outra fonte importante de Informação consiste no estudo de Mutações nos genes reguladores. Há grupos de genes a que se dá o nome de Homeóticos que respondem às indicações e aos sinais  posicionais, controlando assim o desenvolvimento de estruturas corporais determinadas.
Mutações nestes Genes podem efectivamente resultar na transformação de uma parte do corpo noutra ou, no pior dos cenários, na perda ou duplicação de certos segmentos ou estruturas. Os Genes Homeóticos encontram-se tanto nos animais como nas plantas.


Mosca-da-Fruta portadora do gene mutante Antennapedia (que provoca o desenvolvimento de patas na cabeça em vez de antenas).

Genes Homeóticos
Um grupo de Genes Homeóticos contêm sequências chamadas «homeobox» que codificam proteínas com uma região característica de 60 aminoácidos chamada: Homeodomínio.
O Homeodomínio liga-se ao ADN, de modo que estas proteínas actuam como interruptores dos genes  que controlam o desenvolvimento. Essas sequências são tão semelhantes, mesmo em animais muito diferentes, no que faz pensar os cientistas de que estas tenham surgido há pelo menos 600 milhões de anos e, possivelmente até, há...mil milhões de anos!
Alguns Genes Homeóticos estão dispostos no ADN em conjuntos, na mesma ordem que as partes do corpo cujo desenvolvimento controlam. Um exemplo disto mesmo, são os genes que controlam a identidade de estruturas no Metencéfalo dos Vertebrados, importantes no desenvolvimento da cabeça, do pescoço e dos nervos associados.

Os Genes Homeóticos também existem nas plantas. Geneticistas (ou Genetistas) conseguiram já clonar alguns dos genes associados ao padrão de formação das Flores, Raízes e Pêlos radiculares.
Alguns destes genes contêm sequências semelhantes aos que se descobriram nos animais e nas leveduras. Mutações nestes Genes podem provocar alterações verdadeiramente dramáticas no Padrão de Desenvolvimento, como por exemplo, transformar pétalas em...sépalas.
A Planta Infestante «Xanthium strumarium», por exemplo, na extremidade dos seus rebentos (algo que se pode observar em imagem ampliada microscópica), revela que, num ápice floral, são produzidos sépalas, pétalas, estames e carpelos em vez de folhas. A sua disposição é específica de cada espécie, sendo determinada por hormonas e por genes do desenvolvimento. As Mutações verificadas produzem em geral partes erradas nas flores ou a existência destas mas nos lugares errados.

Em relação à Mosca-da-fruta que se exibe na imagem acima, regista-se que os genes que controlam o desenvolvimento encontram-se no ADN de todas as células, mas nem em todas estão activos; esta Mutação é muitas vezes causada pelo gene Antennapedia que se torna activo numa célula onde normalmente não está.


Zigoto - Embrião fecundado (duas semanas)

As Descobertas
Uma recente descoberta que aborda a temática da compreensão da Variabilidade Genética das Populações,  mostrou que é possível desvendar os mecanismos que estão na base da diversidade genética e dos efeitos da evolução biológica, analisando desta forma os organismos que não são normalmente utilizados como espécies-modelo na Investigação Científica.

Até ao momento, as estratégias de análise da Variabilidade Genética das Populações - na Era do Estudo dos Genomas - tinha-se focado simplesmente num número muito reduzido de espécies, para as quais existem genomas de referência bem conhecidos, como é o caso do Homem ou da Mosca-da-fruta - o que evidentemente se tornava bastante limitante.
Contudo, alguns cientistas não se acomodaram a só esta expectativa científica, impulsionando uma acirrada análise, estudo e investigação, sobre a possibilidade de se encontrar os verdadeiros mistérios destes tais mecanismos que estão na base dessa biodiversidade.

Esta Investigação Internacional conta com o empenho e participação de uma brilhante equipa de investigadores/cientistas do Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos (CIBIO/INbio - laboratório associado), numa pesquisa liderada por Gayral, Melo-Ferreira e outros colaboradores que assim quebram (pela primeira vez) os paradigmas convencionais da Análise Genómica! - Parabéns por esse feito científico, no que todos agradecemos: comunidade científica e toda a Humanidade.

Todo o processo evolutivo é fantástico; seja nas plantas, nos animais ou...no Homem. Tudo resplandece, quando propulsor de energia, matéria (ou orgânica anatómica) que gera e impulsiona vida. Seja nas flores do campo, nos insectos que nem nos damos ao trabalho de contemplar em toda a sua maravilhosa ascensão metamórfica e evolução constante, ou no Homem, sente-se que a vida pulsa por si, reinventando-se ou mesmo libertando-se de algumas amarras genéticas que entretanto - em mutação ou transformação anómala - estas possam compor em si.

Tudo nasce, cresce e morre. Tudo recomeça. Tudo, mas tudo, em ciclo imparável de vida, ressurge em sentido ou vector máximo de vida planetária. Se acaso houver outras «Terras», outros planetas ou sistemas solares que tal como nós exultem de vida diversificada em estruturas e dinâmicas biológicas, geológicas ou mesmo antropológicas iguais (ou similares), teremos então de reedificar energias - e crenças - que um povo só é povo, um mundo só é mundo, quando quem nele vive o sabe merecer.

Se o nosso destino em biodiversidade for o das estrelas em vivências interestelares (nem que seja daqui a muitos séculos...) talvez seja então esta a altura certa para reflectirmos se não estaremos perante o início de uma Nova Era (genética e outras...) em toda uma caminhada longa mas perto de um fim, esse liminar fim que nos dará a certeza de toda a linha de montagem e linhagem genéticas de todo um Cosmos, mesmo que em seres diferentes, espécies, organismos, criaturas ou estruturas orgânicas que os reportem. Talvez seja nessa diversidade (sem mutações, deseja-se!) que estará o nosso alcance ou...a nossa própria génese humana!? Quem o saberá...???

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