Os neandertais podem ter sido extintos 30.000 anos atrás, mas ainda vivem dentro de nós. Desde que os cientistas descobriram que o DNA neandertal compreende cerca de 2% dos genomas de humanos modernos da herança européia e asiática, eles especulam sobre como exatamente esses genes remanescentes nos afetam hoje. Agora descobrimos que, embora a maioria dos humanos não se pareça com os neandertais na aparência, seu DNA ainda influencia como nossos genes funcionam hoje.
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Os seres humanos e os neandertais começaram a se dividir na árvore evolucionária há cerca de 700.000 anos, mas continuaram a se reproduzir até pelo menos 50.000 anos atrás. Apesar de uma incompatibilidade genética que pode ter dificultado a reprodução, um número suficiente de híbridos humanos neandertais nasceu para consagrar partes de seu DNA em todo o genoma humano. Pesquisas anteriores descobriram que as sequências de DNA dos neandertais e os genes encontrados nos humanos modernos estão ligados à depressão, ao metabolismo da gordura e a uma série de outras características e condições.
No entanto, só porque podemos ver um gene não significa que sabemos como funciona. Os genes podem ser expressos em forças diferentes e, às vezes, não em todos. Tudo se resume a como esse DNA é usado pelo RNA em nossas células, que segue as instruções do DNA para produzir proteínas. As células podem "regular" vários genes escolhendo usá-los, ignorá-los ou modificá-los para produzir o RNA. Infelizmente, ao contrário do DNA relativamente permanente, o RNA é instável e, portanto, raramente encontrado em fósseis, dificultando a análise de como as células de organismos extintos realmente utilizavam seu DNA.
Em um estudo publicado ontem na revista Cell, o pesquisador de genética da Universidade de Washington, Rajiv McCoy, e co-autores contornaram a falta de dados antigos de Neanderthal, ao invés de olhar em seus descendentes vivos: os humanos híbridos de hoje. "[Nós nos propusemos a usar] a expressão gênica de humanos modernos para ter uma idéia de como o fluxo gênico de neandertais está impactando a expressão gênica humana", diz McCoy.
Usando um conjunto de dados dos genomas de mais de 400 pessoas mortas, os pesquisadores procuraram exemplos de genes heterozigotos: genes que são o resultado de uma pessoa que herda um gene humano de um dos pais e um gene neandertal de outro. O conjunto de dados incluiu amostras de tecidos de 52 partes diferentes do corpo, diz McCoys, permitindo que os pesquisadores comparassem como os genes humanos e neandertais foram expressos nessas diferentes áreas, comparando o quanto cada gene foi transcrito em RNA.
Através da análise desses indivíduos com alelos humanos e neandertais, ou variações genéticas, McCoy e sua equipe encontraram diferenças na expressão gênica humana e neandertal em 25% das áreas testadas. Essas diferenças tiveram efeitos potenciais em características que vão desde a altura até a probabilidade de contrair lúpus. "Isso realmente abrange todo o espectro de genes humanos", diz McCoy.
Os pesquisadores também foram capazes de comparar quão fortemente ou fracamente os genes humano e neandertal foram expressos em diferentes partes do corpo.
Curiosamente, diz McCoy, eles descobriram que os genes neandertais nos cérebros e testículos das pessoas testadas eram expressos mais fracamente que os genes em outras áreas. A razão para isso é provavelmente a evolução desigual: como os humanos continuaram a evoluir para longe dos neandertais, diz McCoy, é provável que essas partes do corpo tenham evoluído mais rápido do que outras. Assim, eles divergiram mais dos genes neandertais, e são menos propensos a serem expressos por células lá.
Para o geneticista da Universidade de Vanderbilt, Tony Capra, que não esteve envolvido neste estudo, a expressão gênica reduzida nos testículos pode ser um sinal de como as mutações dos neandertais podem ter reduzido a fertilidade dos primeiros híbridos humano-neandertais. "Isso ilustra ainda mais que o DNA neandertal que permanece nos seres humanos modernos tem o potencial de influenciar diversas características", diz Capra, que fez o trabalho de escanear os registros médicos eletrônicos para procurar os efeitos do DNA neandertal em nossa saúde.
"Este é um estudo muito abrangente sobre o impacto da introgressão neandertal na expressão gênica em humanos modernos", acrescenta Fernando Racimo, pesquisador do Centro Genoma de Nova York, que também não participou do estudo. Racimo diz que gostaria de ver pesquisas em outros casos de hibridização humana, especificamente Denovisans antigos e aborígines australianos, cujos genes vivem nos habitantes das ilhas da Melanésia, na Austrália.
McCoy diz que estudar os legados genéticos do povo da Melanésia está em sua lista de desejos, mas isso terá que esperar até que as amostras de RNA sejam coletadas. "Eu ando longe dos dados de outras pessoas", brinca ele.
A técnica usada neste estudo poderia ser aplicada também na espécie humana, acrescenta McCoy. Comparar a expressão do alelo em diferentes áreas do corpo e entre pessoas diferentes pode ajudar os cientistas a identificar mais as complexidades da expressão gênica, diz ele. Mas mesmo apenas investigando o papel do DNA neandertal em nossos genomas, ainda podemos entender melhor como nossos genes diferentes trabalham juntos para nos tornar.
