Quarta-feira, Abril 17

Pessoa matinal? Você pode agradecer aos genes do Neandertal.

Os neandertais eram pessoas matinais, um novo estudo sugere. E alguns humanos modernos que gostam de acordar cedo podem atribuir genes que herdaram dos seus antepassados ​​Neandertais.

O novo estudo comparou o DNA de humanos vivos com material genético recuperado de fósseis de Neandertais. Acontece que os neandertais carregavam algumas das mesmas variantes genéticas relacionadas ao relógio que as pessoas que afirmam acordar cedo.

Desde a década de 1990, estudos do DNA do Neandertal expuseram a história interligada da nossa espécie. Há cerca de 700 mil anos, as nossas linhagens dividiram-se, muito provavelmente em África. Embora os ancestrais dos humanos modernos tenham permanecido em grande parte na África, a linhagem Neandertal migrou para a Eurásia.

Cerca de 400.000 anos atrás, a população se dividiu em duas. Os hominídeos que se espalharam para o oeste tornaram-se neandertais. Seus primos orientais evoluíram para um grupo conhecido como Denisovanos.

Os dois grupos viveram durante centenas de milhares de anos, caçando e colhendo plantas, antes de desaparecerem do registo fóssil há cerca de 40 mil anos. Nessa altura, os humanos modernos tinham-se expandido para fora de África, cruzando ocasionalmente com Neandertais e Denisovanos.

E hoje, fragmentos do seu DNA podem ser encontrados na maioria dos seres humanos vivos.

Pesquisas realizadas nos últimos anos por John Capra, geneticista da Universidade da Califórnia, em São Francisco, e outros cientistas sugeriram que alguns desses genes transmitiam uma vantagem de sobrevivência. Os genes imunológicos herdados dos neandertais e dos denisovanos, por exemplo, poderiam tê-los protegido de novos agentes patogénicos que não tinham encontrado em África.

O Dr. Capra e os seus colegas ficaram intrigados ao descobrir que alguns dos genes nos Neandertais e Denisovanos que se tornaram mais comuns ao longo das gerações estavam relacionados com o sono. Para o seu novo estudo, publicado na revista Genome Biology and Evolution, eles investigaram como estes genes poderiam ter influenciado os ritmos diários dos hominídeos extintos.

Dentro das células de cada espécie animal, centenas de proteínas reagem entre si ao longo de cada dia, aumentando e diminuindo num ciclo de 24 horas. Eles não apenas controlam quando adormecemos e quando acordamos, mas também influenciam nosso apetite e metabolismo.

Para explorar os ritmos circadianos dos neandertais e dos denisovanos, o Dr. Capra e os seus colegas analisaram 246 genes que ajudam a controlar o relógio biológico. Eles compararam as versões genéticas dos hominídeos extintos com as dos humanos modernos.

Os pesquisadores encontraram mais de 1.000 mutações que eram exclusivas apenas de humanos vivos ou de Neandertais e Denisovanos. A sua análise revelou que muitas destas mutações provavelmente tiveram efeitos importantes no funcionamento do relógio biológico. Os investigadores previram, por exemplo, que algumas proteínas do relógio biológico abundantes nas nossas células eram muito mais escassas nas células dos neandertais e dos denisovanos.

Em seguida, os cientistas analisaram o pequeno número de variantes do relógio biológico que algumas pessoas vivas herdaram dos Neandertais e Denisovanos. Para ver quais efeitos essas variantes tiveram nas pessoas, eles testaram o Biobanco do Reino Unidoum banco de dados britânico contendo os genomas de meio milhão de voluntários.

Juntamente com o seu ADN, os voluntários forneceram respostas a uma longa lista de questões relacionadas com a saúde, incluindo se estavam madrugadores ou noctívagos. Para surpresa do Dr. Capra, quase todas as variantes mais antigas do relógio biológico tornaram os voluntários mais propensos a acordar cedo.

“Esse foi realmente o momento mais emocionante do estudo, quando vimos isso”, disse o Dr. Capra.

A geografia poderia explicar por que os antigos hominídeos acordavam cedo. Os primeiros humanos viveram em África, bastante perto do equador, onde a duração dos dias e das noites permanece aproximadamente a mesma ao longo do ano. Mas os neandertais e os denisovanos mudaram-se para latitudes mais altas, onde o dia ficava mais longo no verão e mais curto no inverno. Ao longo de centenas de milhares de anos, os seus relógios circadianos podem ter-se adaptado ao novo ambiente.

Quando os humanos modernos se expandiram para fora de África, também enfrentaram o mesmo desafio de adaptação a latitudes mais elevadas. Depois de cruzarem com Neandertais e Denisovanos, alguns de seus descendentes herdaram genes do relógio biológico que eram mais adequados para seus novos lares.

Todas estas conclusões, no entanto, surgem de uma base de dados limitada aos britânicos. Dr. Capra está começando a olhar outros bancos de dados de voluntários com outros ancestrais. Se as ligações se mantiverem, o Dr. Capra espera que os relógios biológicos antigos possam inspirar algumas ideias sobre como podemos nos adaptar ao mundo moderno, onde os ritmos circadianos são interrompidos pelos turnos noturnos e smartphones brilhantes. Estas interrupções não só dificultam uma boa noite de sono; Eles também podem levantar o risco de câncerobesidade e uma série de outras doenças.

Michael Dannemann, geneticista evolucionista da Universidade de Tartu, na Estônia, que não esteve envolvido no novo estudo, disse que uma maneira de testar as variantes do Dr. Capra seria projetar várias células humanas em laboratório para que seus genes se parecessem mais com aqueles. .de Neandertais e Denisovanos. Os cientistas poderiam então cultivar grupos de células e observá-las em seus ciclos diários.

“Este passo em frente não só melhora o nosso conhecimento de como o ADN do Neandertal influencia os humanos modernos”, disse ele, “mas também oferece um caminho para expandir a nossa compreensão da própria biologia do Neandertal”.