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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 2️⃣ muitas qualidades maravilhosas, mas nos falta algo que é uma característica comum da maioria dos animais com esqueleto: uma cauda. 2️⃣ A razão para isso tem sido algo misteriosa.

As caudas são úteis para equilíbrio, propulsão, comunicação e defesa contra insetos mordentes. 2️⃣ No entanto, humanos e nossos primos primatas mais próximos - os grandes primatas - disseram adeus às caudas há aproximadamente 2️⃣ 25 milhões de anos, quando o grupo se separou dos macacos do Velho Mundo. A perda tem sido associada à 2️⃣ nossa transição para a bipedia, mas pouco se sabia sobre os fatores genéticos que desencadearam a ausência de cauda caça niquel pix 2️⃣ primatas.

Agora, cientistas rastrearam nossa perda de cauda para uma sequência curta de código genético que é abundante no nosso genoma, 2️⃣ mas foi descartada há décadas como DNA "lixo", uma sequência que parece não servir a nenhum propósito biológico. Eles identificaram 2️⃣ o fragmento, conhecido como elemento Alu, no código regulador de um gene associado à comprimento da cauda chamado TBXT. Alu 2️⃣ também faz parte de uma classe chamada genes saltitantes, que são sequências genéticas capazes de alterar caça niquel pix localização no genoma 2️⃣ e desencadear ou desfazer mutações.

Em algum ponto de nosso passado distante, o elemento Alu AluY saltou para o gene TBXT 2️⃣ no ancestral dos hominídeos (grandes primatas e humanos). Quando os cientistas compararam o DNA de seis espécies hominídeas e 15 2️⃣ primatas não hominídeos, eles encontraram AluY apenas nos genomas hominídeos, relataram os cientistas caça niquel pix 28 de fevereiro no periódico Nature. 2️⃣ E caça niquel pix experimentos com ratinhos geneticamente modificados - um processo que levou aproximadamente quatro anos - a manipulação das inserções 2️⃣ Alu nos genes TBXT dos roedores resultou caça niquel pix tamanhos de cauda variáveis.

Anteriormente, havia muitas hipóteses sobre por que os hominídeos 2️⃣ evoluíram para serem sem cauda, a mais comum das quais se conectava a Taquelessa com postura ereta e evolução da 2️⃣ caminhada bípede, disse o autor principal do estudo, Bo Xia, um pesquisador fellow no Observatório de Regulação Genética e investigador 2️⃣ principal no Broad Institute do MIT e Harvard.

Mas caça niquel pix relação à identificação exatamente como os humanos e grandes Macacos perderam 2️⃣ suas caudas, "não houve (antes) descoberta ou hipótese", Xia disse por email. "Nossa descoberta é a primeira vez a propor 2️⃣ um mecanismo genético", ele disse.

E devido às caudas serem uma extensão da coluna vertebral, as descobertas também podem ter implicações 2️⃣ para a compreensão de malformações do tubo neural que podem ocorrer durante o desenvolvimento fetal humano, de acordo com o 2️⃣ estudo.

Um momento decisivo para os pesquisadores veio quando Xia estava revisando a região TBXT do genoma caça niquel pix uma base de 2️⃣ dados online amplamente utilizada por biólogos do desenvolvimento, disse o co-autor do estudo, Itai Yanai, um professor com o Instituto 2️⃣ de Genética de Sistemas e Biologia Química e Farmacologia na New York University Grossman School of Medicine.

"Isso deve ter sido 2️⃣ algo que milhares de outros geneticistas olharam, "disse Yanai. "Isso é incrível, não é? Que todo mundo olha na mesma 2️⃣ coisa, e Bo percebeu algo que todos nãos o fizeram."

Os elementos Alu estão abundantes no DNA humano; a inserção caça niquel pix 2️⃣ TBXT é "um por um milhão que temos caça niquel pix nosso genoma", disse Yanai. Mas enquanto a maioria dos pesquisadores havia 2️⃣ descartado a inserção TBXT Alu como DNA "lixo", Xia percebeu caça niquel pix proximidade com um elemento Alu vizinho. Ele suspeitou que, 2️⃣ se eles se juntassem, poderiam desencadear um processo que interrompe a produção de proteínas no gene TBXT.

"Isso aconteceu caça niquel pix um 2️⃣ relâmpago. E então levou quatro anos de trabalho com camundongos para testá-lo", disse Yanai.

Nos seus experimentos, os pesquisadores usaram tecnologia 2️⃣ de edição de genes CRISPR para criar camundongos com a inserção Alu caça niquel pix seus genes TBXT. Eles descobriram que Alu 2️⃣ fez o gene TBXT produzir duas espécies de proteínas. Uma dessas criou caudas menores; quanto mais daquela proteína as genes 2️⃣ produzirem, menores as caudas.

Cauda semelessa e moradia nas árvores

Os humanos ainda têm caudas enquanto 2️⃣ estamos se desenvolvendo no útero como embriões; este apêndice é um presente do antepassado reptil de todos os vertebrados e 2️⃣ inclui 10 a 12 vértebras. Ele é visível apenas de quinta à sexta semana de gestação e, normalmente, a cauda 2️⃣ desaparece antes do feto completar oito semanas. Algumas crianças ainda têm rastros embrionários de cauda, mas essas caudas geralmente carecem 2️⃣ de osso e cartilagem e não estão conectadas à medula espinhal, outro time de pesquisadores relatou caça niquel pix 2012.

Mas enquanto o 2️⃣ novo estudo explica o "como" da perda de cauda caça niquel pix humanos e grandes primatas, o "por quê" disso ainda é 2️⃣ uma pergunta caça niquel pix aberto, disse a antropóloga biológica Liza Shapiro, professora no departamento de antropologia na Universidade do Texas caça niquel pix 2️⃣ Austin.

"Acho muito interessante apontar um mecanismo genético que possa ter sido responsável pela perda da cauda caça niquel pix hominídeos, e este 2️⃣ artigo é uma contribuição valiosa nesse sentido", Shapiro, que não participou do estudo, disse caça niquel pix email.

"No entanto, se essa foi 2️⃣ uma mutação que perdeu aleatoriamente a cauda caça niquel pix nossos antepassados ​​primatas, ainda assim quer dizer se a mutação foi mantida 2️⃣ porque era funcionalmente benéfica (uma adaptação evolutiva) ou apenas não era um impedimento, disse Shapiro, que investiga como primatas se 2️⃣ movem e o papel da coluna na locomoção primata.

À medida que os primatas ancestrais antigos começavam a andar sobre duas 2️⃣ pernas, eles já haviam perdido suas caudas. Os membros mais antigos da linhagem humana são os primatas pré-hominídeos Proconsul e 2️⃣ Ekembo (encontrados no Quênia e datando de 21 milhões e 18 milhões de anos atrás, respectivamente). Os fósseis mostram que, 2️⃣ apesar desses primatas antigos terem sido sem cauda, eles eram moradores de árvores que andavam caça niquel pix quatro membros com postura 2️⃣ corporal horizontal, como macacos, disse Shapiro.

"Assim, a cauda foi perdida primeiro, e então a locomoção associada à descida andando caça niquel pix 2️⃣ duas pernas evoluiu posteriormente", Shapiro disse. "Mas isso não nos ajuda a entender por que a cauda foi perdida no 2️⃣ primeiro lugar."

A ideia de que a caminhada ereta e a perda da cauda estavam funcionalmente ligadas, com músculos da cauda 2️⃣ sendo reutilizados como músculos do plano pélvico, "é uma ideia antiga que não é consistente com o registro fóssil", ela 2️⃣ adicionou.

"A evolução trabalha com o que já está lá, de modo que não digo que a perda da cauda nos 2️⃣ ajudam a entender a evolução da bipedia humana de alguma forma direta. Ele nos ajuda a entender nossa ascendência de 2️⃣ macaco, no entanto", ela disse.

Para humanos modernos, as caudas são uma lembrança genética distante. Mas a história da nossas caudas 2️⃣ ainda não termina, e há muito por explorar sobre a perda da cauda, disse Xia.

Pesquisas adicionais poderiam investigar outros efeitos 2️⃣ da elemento Alu no TBXT, como impactos no desenvolvimento embrionário humano e no comportamento, ele sugeriu. Embora a ausência de 2️⃣ uma cauda seja o resultado visível da inserção de Alu, é possível que a presença da gene também tenha desencadeado 2️⃣ mudanças de desenvolvimento - assim como mudanças na locomoção e comportamentos relacionados - para acomodar a perda da cauda.

Mais genes 2️⃣ provavelmente desempenharam um papel no todo, também. Enquanto a função de Alu "parece ser muito importante", outros fatores genéticos provavelmente 2️⃣ contribuíram para a perda permanente da cauda de nossos ancestrais primatas, disse Xia.

"É razoável pensar que, durante esse tempo, havia 2️⃣ muitas outras mutações relacionadas à estabilização da perda da cauda", disse Yanai. E devido à natureza complexa da mudança evolutiva, 2️⃣ nossas caudas estão aqui para ficar, adicionou ele. "Ainda que a mutação identificada neste estudo possa ser desfeita, ainda assim 2️⃣ não traria de volta a cauda."

As novas descobertas também podem esclarecer um tipo de defeito do tubo neural caça niquel pix embriões 2️⃣ conhecido como espina bífida. Nos experimentos, os pesquisadores descobriram que, quando os camundongos foram geneticamente projetados para perda de cauda, 2️⃣ algumas desenvolveram deformações do tubo neural que se assemelhavam à espina bífida caça niquel pix humanos.

"Talvez o motivo pelo qual temos essa 2️⃣ condição caça niquel pix humanos seja devido a este compromisso que nossos ancestrais fizeram há 25 milhões de anos para perderem suas 2️⃣ caudas", disse Yanai. "Agora que fizemos essa conexão com este elemento genético específico e este gene particularmente importante, isso poderia 2️⃣ abrir portas para o estudo de defeitos neurológicos."