I - Mitocôndrias: uma peça no puzzle das nossas origens?

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Mitocôndrias - as baterias de energia das nossas células - podem produzir pistas não só para as doenças e para o envelhecimento, mas também para o nosso passado ancestral. No entanto, muito do que lemos sobre as mitocôndrias na mídia popular ou é exagerado ou simplesmente errado. Isso é muito mau, porque a verdade é tão fascinante como o mito. E por vezes a saúde humana depende de separarmos o facto da ficção.

O que são as mitocôndrias?

As mitocôndrias fornecem energia às células.

Eles fazem-no através da respiração celular - transformando oxigénio e a glicose da nossa alimentação em energia.

As mitocôndrias já alguma vez foram formas de vida independentes?

Lyn Margulis, Ilustre Professora no Departamento de Geociências da Universidade de Massachusetts, pensa que sabe como é que as mitocôndrias (nos animais) e os cloroplastos (nas plantas) surgiram. Ela alega que descendem das bactérias que já foram antes formas de vida independentes, mas que mais tarde ficaram incorporadas em organismos mais complexos.

A sua teoria, chamada de simbiogénese, desafia um dos eixos centrais do neo-darwinismo, de que a maioria das principais mudanças ocorre através da concorrência entre organismos (isto é, selecção natural ou sobrevivência do mais forte/apto). A sua teoria atribui um papel fundamental à cooperação entre organismos. Uma discussão detalhada sobre a teoria da Margulis é encontrada no seu livro, Symbiosis in Cell Evolution: Microbial communities in the Archean and Proterozoic eons (second edition, 1993).

DNA mitocondrial (MtDNA)

O DNA (ácido desoxirribonucleico), que estabelece as instruções genéticas para construir os organismos vivos, é encontrado tanto no núcleo das células como nas mitocôndrias. O DNA das mitocôndrias, chamado MtDNA, tem um genoma distinto do DNA do núcleo. Este DNA no interior das mitocôndrias parece promissor para os investigadores, por duas razões. Os seus atributos exclusivos podem lançar luz sobre alguns problemas médicos e, segundo alguns pesquisadores, lançar luz sobre a ancestralidade humana. Destes atributos exclusivos inclui-se: A maioria dos mamíferos mostram uma tendência para herdar o MtDNA de suas mães.

O MtDNA danifica-se facilmente, o que pode desencadear doenças crónicas e envelhecimento prematuro nos seres humanos.

O genoma mais pequeno contido no MtDNA, e o facto das formas de vida terem tendência a herdar o MtDNA principalmente da mãe, podem ajudar a proteger a descendência dos danos no MtDNA.

Danos no MtDNA e a saúde

A danificação do MtDNA está relacionado com doenças crónicas e envelhecimento prematuro.

Late life Prenatal Programming of Depression and Schizophrenia?, (publicado em Neuroembriologia) Manuel Dafotakis1, Jochen Vehoff1, Hubert Korr, e Christoph Schmitz do Departmento de Anatomia e Biologia Celular, RWTH Universidade de Aachen, Aachen, Alemanha, examina a danificação pré-natal do MtDna como causa de algumas doenças mentais.

Pode o MtDNA ser usado para traçar a ancestralidade humana?

Muitos biólogos evolucionistas consideram o MtDNA uma ferramenta valiosa para a detecção da evolução humana. Se o MtDna oferece uma perspectiva rigorosa do que herdamos das nossas mães (linha materna), ela apoia a teoria da "Eva Africana", segundo a qual, toda a humanidade partilha uma ligação genética que os cientistas podem traçar para o passado até uma mulher que teria vivido em África há mais de 150000 anos atrás.

A Eva Africana é popular em vários grupos da sociedade, por razões que são fáceis de compreender e com as quais simpatizar. Ela reforça a nossa humanidade comum, e apoia o relato Bíblico de uma única mãe da humanidade. No mínimo, ela oferece a esperança de esclarecer o nosso passado distante. No entanto, como veremos, há problemas com o traçar da nossa ascendência através do MtDNA.

O caminho da Herança do MtDNA

É uma crença generalizada que, durante a fecundação, a cauda do espermatozoide é excluída do ovo, excluindo assim o material genético mitocondrial do progenitor masculino (linha paterna). Mas isso não é correcto. Em todas as espécies de mamíferos conhecidas, excepto no hamster chinês, a cauda e a parte da bainha mitocondrial entra na fertilização do ovo e pode ser rastreada por várias divisões celulares. Assim, embora a maior parte do MtDNA possa vir através da linha materna, ele é herdado tanto da linha materna como da linha paterna na maioria dos mamíferos.

Por exemplo, de acordo com a Shagli (1994) e Ankel-Simmons (1996), o esperma contribui com mitocondrias para o ovo. Gyllensten et. al constatou que "Herança paterna de MtDNA significa também que as filogenias de MtDNA não são exclusivamente matriarcais". Não sabemos ainda, no entanto, qual o papel que o MtDna do espermatozoide desempenha no embrião. Por agora, vamos analisar o papel que ele tem desempenhado no sentido de ajudar os pesquisadores a entender as nossas origens.


Parte II: O que o nosso DNA mitocondrial Diz Sobre a Ascendência Humana?

Parte III: A Eva Africana - quando a cultura pop se apixona pela ciência

(por Jane Harris Zsovan)

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