Cães e humanos têm uma longa história em comum, mas quão parecidos realmente somos? Quando a estrutura do DNA foi descoberta e ganhamos a capacidade de sequenciar genomas humanos e animais, não foi nenhuma grande surpresa saber que tínhamos muito em comum com nossos amigos animais. Humanos e animais compartilham uma quantidade gigantesca de material genético em comum. O fato de compartilharmos grandes quantidades de DNA com macacos é compreensível. Mesmo previsível. Mas a verdade é que também compartilhamos grandes quantidades de DNA com outros não primatas. Na verdade, você pode se surpreender ao saber quecães compartilham 84% do nosso DNA! Um pouco mais do que os 80% que compartilhamos com os ratos e muito menos do que os 98% que compartilhamos com chimpanzés.
O que é DNA?
O ácido desoxirribonucléico (DNA) é uma molécula orgânica encontrada no núcleo das células. Ele contém as instruções genéticas para todos os organismos vivos. O DNA é a molécula que codifica a informação genética nas células e é composto de adenina, citosina, timina e guanina. As moléculas de DNA são altamente estáveis, pois são formadas por duas fitas complementares que formam uma dupla hélice. Durante a divisão celular, o DNA se duplica e cria proteínas, que são essenciais para muitas funções físicas.
O que é um Genoma?
Genomas são sequências de DNA que contêm todas as instruções genéticas necessárias para construir e manter os seres vivos, incluindo os humanos. O genoma é o conjunto completo de genes presentes em um organismo. Ele contém todos os traços hereditários e determina quais características físicas e comportamentais um organismo terá. Cerca de 20.000 genes compõem um genoma, que é composto de sequências de DNA que codificam proteínas.
O que é Sequenciamento de DNA?
Nucleotídeos são moléculas orgânicas que formam as estruturas de genes e proteínas. O sequenciamento de DNA é uma técnica para determinar a sequência de nucleotídeos em uma molécula de DNA. Para fazer isso, uma molécula de DNA é cortada em pedaços menores e, em seguida, usada como modelo para uma cadeia específica de RNA que foi copiada da cadeia complementar correspondente do DNA. Este RNA é então capaz de combinar com cada pedaço de DNA e pode ser lido lentamente, uma letra de cada vez.
Como sabemos que porcentagem de DNA duas espécies compartilham?
A maneira mais precisa de identificar exatamente qual porcentagem de DNA é compartilhada por duas espécies é comparar suas sequências completas de DNA (ou genomas) umas com as outras. No entanto, determinar toda a sequência de DNA de um animal é uma tarefa difícil que exige muito tempo e esforço. Requer uma grande quantidade de equipamentos, recursos e financiamento para fazê-lo.
Quando o Genoma Humano foi Sequenciado?
Em 2001, após dez anos de pesquisa, um genoma humano completo foi publicado pela primeira vez. Embora as tecnologias genéticas tenham se tornado muito mais baratas, rápidas e melhores desde então, sequenciar o DNA de uma espécie ainda continua sendo um desafio. A cada ano, novos genomas de animais estão sendo estudados, sequenciados e adicionados ao nosso corpo de conhecimento sobre a vida neste planeta.
Quando o genoma canino foi sequenciado?
O genoma canino foi sequenciado pela primeira vez em 2005 - o animal em particular escolhido foi uma boxeadora de raça pura chamada Tasha. Em geral, o genoma do cão pode ser visto como um projeto para a construção do material genético do cão – todas as características e comportamentos exibidos por um cão são determinados pela ordem e conteúdo de seus genes. O mapeamento do genoma canino em 2005 foi um marco na compreensão da biologia desse animal, pois forneceu informações sobre sua história evolutiva e sua relação com os humanos.
Você precisa de um genoma completo para entender como dois animais são relacionados?
Você não precisa ter sequenciado todo o genoma de duas criaturas para ter uma noção geral de como elas são relacionadas. Na verdade, os cientistas já estavam fazendo previsões sobre o grau de parentesco dos humanos com outros animais muito antes de qualquer genoma ter sido sequenciado. Isso porque é possível estimar a similaridade do DNA das duas espécies sem ao menos conhecer a sequência completa de seu DNA.
Por que os cientistas comparam os genomas de diferentes espécies?
Os cientistas costumam comparar genomas de diferentes espécies para determinar se existe um ancestral comum ou se uma espécie é geneticamente mais próxima da outra. Uma comparação entre humanos e neandertais, por exemplo, pode ser apropriada porque a hipótese é que os humanos descendem dos neandertais. Os cientistas usam a comparação para inferir ancestralidade e evolução. Estudar genomas pode ajudar os pesquisadores a entender como os genes influenciam as características. A comparação de genes humanos com genes animais semelhantes pode ajudar a determinar sua função. Podemos então usar essas informações para aprender sobre doenças naquela espécie e também em humanos.
O que as semelhanças e diferenças no DNA nos ensinam?
Também podemos aprender sobre a evolução examinando as semelhanças ou diferenças no DNA entre as espécies e, como resultado, podemos ver quais genes permanecem os mesmos e quais mudam com o tempo. A comparação do DNA nos fala sobre a evolução de nossa espécie. À medida que as formas de vida evoluem, seu DNA muda. Mutações, que ocorrem quando o DNA se replica, causam essas mudanças. Uma semelhança pode sugerir uma relação próxima entre dois organismos e também pode nos dizer se dois organismos compartilham um ancestral comum.
O que aprendemos sobre cães e humanos por meio da pesquisa de DNA?
Cães e humanos compartilham 84% de seu DNA, o que torna os cães animais ideais para estudar processos de doenças humanas. Os pesquisadores estão especialmente interessados em doenças que afetam cães e humanos - humanos e seus amigos caninos são afetados por doenças da retina, catarata e retinite pigmentosa. Os cientistas estudam e pesquisam tratamentos para essas doenças em cães na esperança de que também sejam benéficos para os humanos.
Cães também estão sendo estudados e tratados para câncer, epilepsia e alergias, a fim de desenvolver um tratamento mais bem-sucedido para humanos. É interessante notar que mais de 58% das doenças genéticas presentes em cães são equivalentes diretos de doenças humanas causadas por mutações nos mesmos genes.
Quais são alguns dos genes que cães e humanos compartilham?
Duas instâncias de domesticação canina ocorreram entre 10.000 e 30.000 anos atrás, quando humanos domesticaram lobos e os transformaram em cães de várias raças, mantendo aqueles com maior grau de sociabilidade para posterior reprodução. Agora sabemos que alguns dos genes associados ao comportamento social são compartilhados por cães e humanos e, por meio do estudo de modelos caninos, os cientistas esperam obter uma melhor compreensão de certos distúrbios sociais em humanos.
Cachorros ou gatos são mais próximos dos humanos?
Em ambos os casos, essas criaturas desenvolveram um alto nível de inteligência que lhes permitiu viver ao lado dos humanos por séculos. Embora você possa pensar que os cães estão mais próximos dos humanos em termos de evolução, na verdade os gatos compartilham 90,2% do nosso DNA. Embora você possa achar que os cães nos entendem mais profundamente, são os gatos que, surpreendentemente, são geneticamente mais próximos de nós.
Com quais espécies compartilhamos a maior parte do DNA?
Nossos parentes mais próximos são os grandes símios da família Hominidae. Orangotangos, chimpanzés, gorilas e bonobos pertencem a esta família. Os humanos compartilham 98,8% de seu DNA com bonobos e chimpanzés, enquanto gorilas e humanos têm 98,4% do mesmo DNA. No entanto, as diferenças no DNA aumentam quando começamos a olhar para macacos que não são nativos da África. Por exemplo, apenas 96,9% do DNA em humanos e orangotangos é o mesmo. Como os parentes vivos mais próximos dos humanos, os chimpanzés e os bonobos foram estudados extensivamente em diferentes contextos de pesquisa.
Conclusão
Em conclusão, a pesquisa de DNA animal é um campo emergente que fornecerá uma visão incrível da evolução da vida neste planeta. Se você se sente próximo ao seu cachorro, não é surpresa! Caninos e hominídeos co-evoluíram juntos por milênios e você compartilha 84% do seu DNA com seu animal de estimação. Os cães já fazem muito por nós, e agora o sequenciamento do DNA canino está dando aos cientistas novas perspectivas na pesquisa de doenças, genômica, genética e evolução.
