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Os humanos perderam a cauda há 25 milhões de anos, e estes são os motivos
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Os humanos têm 🎉 muitas qualidades maravilhosas, mas nos falta algo que é uma característica comum da maioria dos animais com esqueleto: uma cauda. 🎉 A razão para isso tem sido algo misteriosa.
As caudas são úteis para equilíbrio, propulsão, comunicação e defesa contra insetos mordentes. 🎉 No entanto, humanos e nossos primos primatas mais próximos - os grandes primatas - disseram adeus às caudas há aproximadamente 🎉 25 milhões de anos, quando o grupo se separou dos macacos do Velho Mundo. A perda tem sido associada à 🎉 nossa transição para a bipedia, mas pouco se sabia sobre os fatores genéticos que desencadearam a ausência de cauda br4bet e confiável 🎉 primatas.
Agora, cientistas rastrearam nossa perda de cauda para uma sequência curta de código genético que é abundante no nosso genoma, 🎉 mas foi descartada há décadas como DNA "lixo", uma sequência que parece não servir a nenhum propósito biológico. Eles identificaram 🎉 o fragmento, conhecido como elemento Alu, no código regulador de um gene associado à comprimento da cauda chamado TBXT. Alu 🎉 também faz parte de uma classe chamada genes saltitantes, que são sequências genéticas capazes de alterarbr4bet e confiávellocalização no genoma 🎉 e desencadear ou desfazer mutações.
Em algum ponto de nosso passado distante, o elemento Alu AluY saltou para o gene TBXT 🎉 no ancestral dos hominídeos (grandes primatas e humanos). Quando os cientistas compararam o DNA de seis espécies hominídeas e 15 🎉 primatas não hominídeos, eles encontraram AluY apenas nos genomas hominídeos, relataram os cientistas br4bet e confiável 28 de fevereiro no periódico Nature. 🎉 E br4bet e confiável experimentos com ratinhos geneticamente modificados - um processo que levou aproximadamente quatro anos - a manipulação das inserções 🎉 Alu nos genes TBXT dos roedores resultou br4bet e confiável tamanhos de cauda variáveis.
Anteriormente, havia muitas hipóteses sobre por que os hominídeos 🎉 evoluíram para serem sem cauda, a mais comum das quais se conectava a Taquelessa com postura ereta e evolução da 🎉 caminhada bípede, disse o autor principal do estudo, Bo Xia, um pesquisador fellow no Observatório de Regulação Genética e investigador 🎉 principal no Broad Institute do MIT e Harvard.
Mas br4bet e confiável relação à identificação exatamente como os humanos e grandes Macacos perderam 🎉 suas caudas, "não houve (antes) descoberta ou hipótese", Xia disse por email. "Nossa descoberta é a primeira vez a propor 🎉 um mecanismo genético", ele disse.
E devido às caudas serem uma extensão da coluna vertebral, as descobertas também podem ter implicações 🎉 para a compreensão de malformações do tubo neural que podem ocorrer durante o desenvolvimento fetal humano, de acordo com o 🎉 estudo.
Um momento decisivo para os pesquisadores veio quando Xia estava revisando a região TBXT do genoma br4bet e confiável uma base de 🎉 dados online amplamente utilizada por biólogos do desenvolvimento, disse o co-autor do estudo, Itai Yanai, um professor com o Instituto 🎉 de Genética de Sistemas e Biologia Química e Farmacologia na New York University Grossman School of Medicine.
"Isso deve ter sido 🎉 algo que milhares de outros geneticistas olharam, "disse Yanai. "Isso é incrível, não é? Que todo mundo olha na mesma 🎉 coisa, e Bo percebeu algo que todos nãos o fizeram."
Os elementos Alu estão abundantes no DNA humano; a inserção br4bet e confiável 🎉 TBXT é "um por um milhão que temos br4bet e confiável nosso genoma", disse Yanai. Mas enquanto a maioria dos pesquisadores havia 🎉 descartado a inserção TBXT Alu como DNA "lixo", Xia percebeubr4bet e confiávelproximidade com um elemento Alu vizinho. Ele suspeitou que, 🎉 se eles se juntassem, poderiam desencadear um processo que interrompe a produção de proteínas no gene TBXT.
"Isso aconteceu br4bet e confiável um 🎉 relâmpago. E então levou quatro anos de trabalho com camundongos para testá-lo", disse Yanai.
Nos seus experimentos, os pesquisadores usaram tecnologia 🎉 de edição de genes CRISPR para criar camundongos com a inserção Alu br4bet e confiável seus genes TBXT. Eles descobriram que Alu 🎉 fez o gene TBXT produzir duas espécies de proteínas. Uma dessas criou caudas menores; quanto mais daquela proteína as genes 🎉 produzirem, menores as caudas.
Os humanos ainda têm caudas enquanto 🎉 estamos se desenvolvendo no útero como embriões; este apêndice é um presente do antepassado reptil de todos os vertebrados e 🎉 inclui 10 a 12 vértebras. Ele é visível apenas de quinta à sexta semana de gestação e, normalmente, a cauda 🎉 desaparece antes do feto completar oito semanas. Algumas crianças ainda têm rastros embrionários de cauda, mas essas caudas geralmente carecem 🎉 de osso e cartilagem e não estão conectadas à medula espinhal, outro time de pesquisadores relatou br4bet e confiável 2012.
Mas enquanto o 🎉 novo estudo explica o "como" da perda de cauda br4bet e confiável humanos e grandes primatas, o "por quê" disso ainda é 🎉 uma pergunta br4bet e confiável aberto, disse a antropóloga biológica Liza Shapiro, professora no departamento de antropologia na Universidade do Texas br4bet e confiável 🎉 Austin.
"Acho muito interessante apontar um mecanismo genético que possa ter sido responsável pela perda da cauda br4bet e confiável hominídeos, e este 🎉 artigo é uma contribuição valiosa nesse sentido", Shapiro, que não participou do estudo, disse br4bet e confiável email.
"No entanto, se essa foi 🎉 uma mutação que perdeu aleatoriamente a cauda br4bet e confiável nossos antepassados primatas, ainda assim quer dizer se a mutação foi mantida 🎉 porque era funcionalmente benéfica (uma adaptação evolutiva) ou apenas não era um impedimento, disse Shapiro, que investiga como primatas se 🎉 movem e o papel da coluna na locomoção primata.
À medida que os primatas ancestrais antigos começavam a andar sobre duas 🎉 pernas, eles já haviam perdido suas caudas. Os membros mais antigos da linhagem humana são os primatas pré-hominídeos Proconsul e 🎉 Ekembo (encontrados no Quênia e datando de 21 milhões e 18 milhões de anos atrás, respectivamente). Os fósseis mostram que, 🎉 apesar desses primatas antigos terem sido sem cauda, eles eram moradores de árvores que andavam br4bet e confiável quatro membros com postura 🎉 corporal horizontal, como macacos, disse Shapiro.
"Assim, a cauda foi perdida primeiro, e então a locomoção associada à descida andando br4bet e confiável 🎉 duas pernas evoluiu posteriormente", Shapiro disse. "Mas isso não nos ajuda a entender por que a cauda foi perdida no 🎉 primeiro lugar."
A ideia de que a caminhada ereta e a perda da cauda estavam funcionalmente ligadas, com músculos da cauda 🎉 sendo reutilizados como músculos do plano pélvico, "é uma ideia antiga que não é consistente com o registro fóssil", ela 🎉 adicionou.
"A evolução trabalha com o que já está lá, de modo que não digo que a perda da cauda nos 🎉 ajudam a entender a evolução da bipedia humana de alguma forma direta. Ele nos ajuda a entender nossa ascendência de 🎉 macaco, no entanto", ela disse.
Para humanos modernos, as caudas são uma lembrança genética distante. Mas a história da nossas caudas 🎉 ainda não termina, e há muito por explorar sobre a perda da cauda, disse Xia.
Pesquisas adicionais poderiam investigar outros efeitos 🎉 da elemento Alu no TBXT, como impactos no desenvolvimento embrionário humano e no comportamento, ele sugeriu. Embora a ausência de 🎉 uma cauda seja o resultado visível da inserção de Alu, é possível que a presença da gene também tenha desencadeado 🎉 mudanças de desenvolvimento - assim como mudanças na locomoção e comportamentos relacionados - para acomodar a perda da cauda.
Mais genes 🎉 provavelmente desempenharam um papel no todo, também. Enquanto a função de Alu "parece ser muito importante", outros fatores genéticos provavelmente 🎉 contribuíram para a perda permanente da cauda de nossos ancestrais primatas, disse Xia.
"É razoável pensar que, durante esse tempo, havia 🎉 muitas outras mutações relacionadas à estabilização da perda da cauda", disse Yanai. E devido à natureza complexa da mudança evolutiva, 🎉 nossas caudas estão aqui para ficar, adicionou ele. "Ainda que a mutação identificada neste estudo possa ser desfeita, ainda assim 🎉 não traria de volta a cauda."
As novas descobertas também podem esclarecer um tipo de defeito do tubo neural br4bet e confiável embriões 🎉 conhecido como espina bífida. Nos experimentos, os pesquisadores descobriram que, quando os camundongos foram geneticamente projetados para perda de cauda, 🎉 algumas desenvolveram deformações do tubo neural que se assemelhavam à espina bífida br4bet e confiável humanos.
"Talvez o motivo pelo qual temos essa 🎉 condição br4bet e confiável humanos seja devido a este compromisso que nossos ancestrais fizeram há 25 milhões de anos para perderem suas 🎉 caudas", disse Yanai. "Agora que fizemos essa conexão com este elemento genético específico e este gene particularmente importante, isso poderia 🎉 abrir portas para o estudo de defeitos neurológicos."
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