Pesquisadores da UT Southwestern Medical Center em Dallas usaram o DNA canino para identificar um mecanismo de mutação genética que acreditam ser responsável por mudanças evolutivas rápidas na aparência física de muitas espécies.
Os resultados, baseados em dados recolhidos a partir de centenas de espécimes de museu de cães e de amostras de sangue de voluntários cães vivem, oferecem uma nova explicação para o aumento repentino e rápido de novas espécies encontradas no registro fóssil. Eles também ajudam a explicar a variabilidade na aparência entre os membros individuais de uma espécie, tais como o comprimento do nariz em diferentes raças de cães domésticos.
Os resultados irão aparecer na próxima edição da Proceedings of the National Academy of Sciences e estão disponíveis online.
"Estamos oferecendo uma explicação para um monte de diferentes componentes da evolução, aquela que vai contra o dogma central que atualmente explica como certos aspectos da evolução ocorrem", disse o Dr. Harold "Skip" Garner, professor de bioquímica e medicina interna da UT Southwestern e um dos autores do estudo, que envolveu apenas pequenas, o sangue não-invasivo chama de cães por veterinários licenciados.
As unidades químicas que compõem o DNA de um organismo, ou código genético, são abreviados com as letras A, C, T e G. Cordas destas letras soletrar as instruções genéticas necessárias para realizar todas as funções da vida.
A maioria dos cientistas concorda que ao longo de períodos de tempo muito longo, mutações no código genético é responsável por conduzir mudanças evolutivas em espécies. Uma hipótese amplamente aceita é que aleatório, chamado de ponto único mutações - uma mudança de uma letra para outra entre os bilhões de letras contidos no código - minuciosamente, mas inexoravelmente, mudar a aparência de um organismo.
Cientistas UT Southwestern, no entanto, acreditam que o processo de mutação de um único ponto é muito lento e acontece muito raramente para dar conta da rápida ascensão de novas espécies encontradas no registro fóssil, ou para as rápidas mudanças evolutivas que ocorrem em espécies como a doméstica cão, cujas diversas raças têm evoluído de forma relativamente rápida de um ancestral não muito distante comum.
Os cientistas fundiram extensa dados genéticos de raças diferentes do cão e dados sobre as formas de crânios cão com programas de computador desenvolvidos pelo estudo co-autor Dr. John "Trey" Fondon, um bolseiro de investigação no Centro de Eugene McDermott Crescimento e Desenvolvimento Humano e bioquímica da UT Southwestern. Os pesquisadores descobriram uma correlação entre o comprimento eo ângulo do nariz dos cães e regiões específicas no seu código genético que são propensas a sofrer mutações com frequência.
Estas regiões genéticas, chamadas seqüências de repetição em tandem, consistem na mesma série de letras repetidas muitas vezes, por exemplo ACTACTACT,. Mutações acontecem nessas regiões quando essas unidades - o ACT no exemplo acima - são erroneamente adicionado ou subtraído pelo proteínas responsáveis pela "leitura" e "copiar" as cartas nas instruções genéticas. Tais adições ou exclusões podem resultar em mudanças nas proteínas produzidas por células, que então afeta a função das células e, ao longo do tempo, a aparência física de um animal.
Os pesquisadores descobriram que em um gene envolvido na determinação do cão comprimento do chanfro, o número de unidades repetidas vezes foram repetidas em tandem específico pode ser usado como um preditor do que o cão parecia - focinho longo ou curto.
Na mesma região genética dos coiotes e lobos selvagens, os pesquisadores também encontraram variações nos comprimentos de repetição, mas estes animais não têm quase a ampla gama de variação de comprimento repetir que os cães domésticos fazer. Conseqüentemente, eles também não têm a gama de variação física de comprimento focinho.