Um estudo pioneiro de cientistas de Israel e Gana, publicado na edição atual da PNAS, mostra que uma mutação evolutivamente significativa no gene humano APOL1 não ocorre aleatoriamente, mas sim com mais frequência onde é necessária para prevenir doenças. Isso desafia fundamentalmente a noção de que a evolução é impulsionada por mutações aleatórias e conecta os resultados a uma nova teoria que fornece um novo conceito para a origem das mutações pela primeira vez.
As implicações para a biologia, medicina, ciência da computação e, talvez, até mesmo para a nossa compreensão da origem da vida são potencialmente de longo alcance.
Uma mutação aleatória é uma alteração genética cuja probabilidade é independente do seu benefício. Somente quando esses supostos acasos ocorrem, a seleção natural os examina e separa os úteis dos prejudiciais. Por mais de um século, os cientistas acreditaram que uma série desses acasos se acumulou gradualmente ao longo do tempo para criar a diversidade e a magnificência da vida ao nosso redor.
No entanto, nunca foi possível investigar diretamente se as mutações no DNA ocorrem aleatoriamente ou não. As mutações são eventos raros em relação ao tamanho do genoma, e as limitações técnicas tornaram impossível para os cientistas até agora examinar o genoma com detalhes suficientes para rastrear mutações individuais à medida que ocorrem naturalmente. Para resolver esse problema, o Prof. Adi Livnat da Universidade de Haifa, diretor do Sagol Lab for Evolution Research, o principal autor Dr. Daniel Melamed e a equipe desenvolveram um novo método de detecção de alta precisão e o aplicaram recentemente à famosa mutação HbS, que protege contra a malária, mas causa anemia falciforme em homozigotos. Os resultados mostraram que a mutação HbS não ocorreu aleatoriamente, mas ocorreu em aglomerados exatamente no gene e na população onde era necessária. Agora, eles relatam o mesmo padrão não aleatório em uma segunda mutação de importância evolutiva.
O novo estudo investiga a nova ocorrência de uma mutação no gene humano APOL1. Esta mutação protege contra uma forma de tripanossomíase, uma doença que assolou a África Central no passado e causou dezenas de milhares de mortes anualmente até recentemente. Em pessoas com duas cópias do gene, também aumenta o risco de doença renal crónica. Se a mutação APOL1 ocorrer aleatoriamente, deverá ocorrer em todas as populações a uma taxa semelhante e só depois espalhar-se sob a pressão dos tripanossomas. No entanto, se não ocorrer aleatoriamente, pode de facto ocorrer com mais frequência onde é útil. Os resultados apoiam o padrão não aleatório: a mutação ocorreu com muito mais frequência em africanos subsaarianos, que lutaram contra doenças endémicas durante gerações, do que em europeus, onde não foi esse o caso, exatamente no local do genoma onde oferece proteção. "As novas descobertas desafiam fundamentalmente a ideia de uma mutação aleatória", disse Livnat.
DOI: 10.1073/pnas.2424538122.
