Interações sociais podem alterar expressão dos genes, mostram estudos

Da Agência Fapesp

O DNA determina em boa medida quem são os indivíduos e como eles lidam com os outros. Mas, de acordo com uma pesquisa realizada por cientistas da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, nos Estados Unidos, estudos recentes sobre animais sociais - como aves e abelhas - estão dando força à idéia de que, por meio do cérebro, os genes e o comportamento social são uma via de mão dupla, influenciando-se mutuamente.

A pesquisa de revisão, coordenada por Gene Robinson, do Departamento de Entomologia da Universidade de Illinois, foi publicada em matéria de capa da edição desta sexta-feira (7/11) da revista "Science". De acordo com Robinson, o estado atual das pesquisas permite que os cientistas partam para a construção de uma explicação molecular para o comportamento social.

De acordo com os cientistas, a informação social é capaz de alterar a expressão genética no cérebro, influenciando o comportamento. Por exemplo, o canto do tentilhão ou zebra-finch (Taeniopygia guttata) macho induz em outros machos a expressão do gene egr1em uma região específica do cérebro dedicada à audição. Essa expressão genética está especificamente ligada à importância social do sinal - isto é, indica se o som vem de um indivíduo conhecido ou de um potencial intruso -, indicando que a resposta genética ajuda o pássaro a reconhecer e reagir a mudanças no ambiente social.

Por outro lado, a variação genética influencia a função cerebral e o comportamento social, como acontece no caso da drosófila, ou mosca-da-fruta (Drosophila melanogaster). Cientistas identificaram uma variação genética específica que afeta o ritmo do som de acasalamento do animal, que conseqüentemente influencia o comportamento reprodutivo.

Segundo os cientistas, graças aos recentes seqüenciamentos de genomas de vários animais sociais - incluindo as abelhas e os tentilhões - e às novas tecnologias como os microarrays, que permitem vislumbrar a atividade de milhares de genes de uma só vez, os neurocientistas gradualmente estão compreendendo que "existe uma relação dinâmica entre genes e comportamento", disse Robinson. "O comportamento não está gravado no DNA", afirmou ele.

Além de Robinson, participaram do estudo o professor de biologia da Universidade de Stanford Russell Fernald e o professor de desenvolvimento celular e biológico e neurociências David Clayton, também da Universidade de Illinois.

Segundo Robinson, uma pesquisa coordenada por Clayton em 1992 foi um dos marcos fundamentais para os estudos nessa área. Naquele trabalho, a equipe do cientista descobriu que a expressão do gene egr1 aumenta no cérebro de tentilhões e canários quando eles ouvem um canto novo emitido por um macho da mesma espécie.

O achado não foi inédito: estudos anteriores haviam demonstrado que os genes acendem e apagam quando um animal é treinado para desempenhar uma tarefa em laboratório, segundo Robinson. Mas, quando a equipe de Clayton encontrou essa alteração na expressão gênica em resposta a um sinal social, chamou a atenção para as interações sociais poderosas que podem alterar a expressão genética no cérebro.

Em outro trabalho, Robinson utilizou microarrays para estudar o fenômeno em larga escala e verificou que milhares de genes "ligam" e "desligam" nos cérebros das abelhas em resposta a estímulos sociais.

Um desses genes, conhecido como "for" (para forrageamento, ou busca de alimento), foi descoberto inicialmente em moscas drosófilas por Marla Sokolowski, da Universidade de Toronto, no Canadá. Esses insetos carregam versões diferentes do gene for para diversos tipos de comportamento de forrageamento. Cada versão dá ao seu portador uma vantagem em certos comportamentos nas condições ambientais.

No estudo publicado em 2002, Robinson e sua equipe relataram que a expressão do for de fato aumentou no cérebro das abelhas enquanto elas se desenvolviam como forrageiras. A manipulação de sua expressão levava as abelhas a forragear precocemente.

Os pesquisadores descobriram também que os fatores sociais, sob a forma de sinais químicos conhecidos como feromônios, induziam a esse aumento do for. As abelhas forrageiras produzem um feromônio que sinaliza para as abelhas mais jovens que já existe uma quantidade de indivíduos suficiente exercendo essa função. Se algumas forrageiras são removidas da colméia, algumas abelhas jovens se desenvolvem precocemente como forrageiras.

"A constatação da idéia de que as diferenças na expressão genética podem ocorrer ao longo de escalas de tempo muito diferentes ajuda a compreender algumas das complexas relações entre genes, cérebro e comportamento. Todos esses elementos interagem", disse Clayton. "A experiência está sempre voltando para o nível do DNA", declarou.

O artigo Genes and Social Behavior, de Gene Robinson, Russell Fernald e David Clayton, pode ser lido por assinantes da "Science" em www.sciencemag.org.

Cientistas decodificam genoma de asiático, africano e paciente com leucemia

Redação central, 5 nov (EFE) - Três novas seqüências do genoma humano foram apresentadas esta semana na revista britânica "Nature", sendo duas delas de pessoas saudáveis - uma de origem africana e outra asiática - e a terceira de uma paciente com leucemia.

Os três trabalhos publicados hoje usaram a mesma técnica e têm a vantagem de dispor de uma seqüência padrão de referência, obtida nos projetos anteriores -o último, o seqüenciamento do genoma de James D. Watson, um dos descobridores da estrutura do DNA-, a qual é usada para comparar os dados destes indivíduos.

A técnica em questão recebe o nome de seqüenciamento em massa e em paralelo e permite distinguir até quatro milhões de variações individuais simples que afetam uma só base, conhecidas como SNPs (sigla em inglês para Polimorfismos de Base única), e centenas de milhares de variantes genéticas de maior tamanho.

Com o novo sistema desenvolvido pela empresa americana Illumina, o Genome Analyzer, é possível completar a leitura do genoma de um indivíduo em um prazo de oito semanas e por menos de US$ 500 mil.

O Projeto Genoma Humano apresentou, em junho deste mesmo ano, o programa 1000 Genomas, com um objetivo claro: conseguir um mapa mais detalhado da variação genética humana entre indivíduos e povoações.

Todos os genomas seqüenciados até o momento eram de indivíduos de procedência européia, portanto nesta ocasião a atenção se centrou em pessoas de outras origens: um homem nigeriano de etnia Yoruba e um indivíduo chinês de etnia Han.

A potência do Genome Analyzer, que abrange até oito gigabases por semana, e seu custo, mais acessível, fez com que sua aplicação no campo da pesquisa biomédica não tenha demorado a ser usado.

Uma equipe da Escola de Medicina da Universidade de Washington em Saint Louis (Estados Unidos) seqüenciou e comparou o genoma de células saudáveis e cancerosas de uma mulher com leucemia mielóide aguda (LMA), um tipo de câncer na medula óssea que interfere na formação das células sanguíneas.

Desta forma, foi possível descobrir dez variações no DNA das células cancerosas - em relação à seqüência saudável - relevantes no desenvolvimento da LMA, oito delas em genes que até agora não tinham sido relacionados com este tipo de câncer e únicas nesta mulher.

Samuel Levy e Robert L. Strausberg, pesquisadores no Instituto J. Craig Venter em Rockville (EUA), destacam que o desenvolvimento das tecnologias de seqüenciamento permitirão, em pouco tempo, entender melhor a complexidade da biologia e das doenças humanas.

Para eles, "isto é só o começo da era do genoma individual".