Mais sobre mamutes lanudos e elefantes

Pelos vistos os mamutes estão realmente na moda. A Nature de Fevereiro traz também um artigo sobre a determinação do ADN mitocondrial do mamute lanudo, usando uma técnica que permite utilizar uma quantidade infíma de material orgânico. Esse é um progresso importante pois contrariamente à percepção popular os mamutes que se encontram congelados estão em geral em péssimas condições. [... ler mais]

O novo método para reconstituir o código genético é descrito num artigo de Johannes Krause e colegas (ref1). Numa tradução livre do resumo:

Ao estudar os genomas de espécies extintas, as duas limitações principais são a pequena quantidade de ADN antigo endógeno, e o seu estado de degradação, embora produtos de até 1,600 pares de bases (pb) tenham sido amplificados nalguns casos raros.

Os pares de bases são as unidades que compõem o ADN. No caso dos mamutes e elefantes o genoma das mitocôndrias corresponde a qualquer coisa como 16,000 pares de bases. O problema é que em amostras de grande antiguidade o genoma está partido em muitos bocados mais pequenos. Continuando:

Utilizando reações de polimerase em cadeia com algum pequenas sobreposições, sequências maiores ou mesmo genomas mitocondriais completos podem ser reconstruídos, mas esta aproximação é limitada pelo pequeno número de amplificações que se podem fazer a partir de amostras escassas. Logo, mesmo em espécies do Pleistoceno bem estudadas como mamutes, preguiças terrícolas e ursos das cavernas, não se recuperaram sequências com mais de 1000 pb. Relatamos aqui a sequência completa do genoma mitocondrial do mamute do Pleistoceno Mammuthus primigenius. Utilizámos cerca de 200 mg de osso e uma abordagem nova que permite a recuperação simultânea de várias sequências a partir de pequenas amostras de ADN degradado.

Ou seja, usando alguns dos bocados de ADN e acertando as "pontas" com outros fragmentos consegue-se por vezes reconstruir sequências bastante grandes. No fundo é como se tivéssemos muitas cópias de um texto, as cortássemos em bocados de tamanhos aleatórios, e depois procurássemos fragmentos com sequência de palavras semelhantes. Se tivermos um grande número de cópias há uma grande probabilidade de os fragmentos "encaixarem" e conseguirmos reconstituir todo texto. O problema com as amostras de ADN muito antigas é que em geral a quantidade de material que ainda é aproveitável (não degradado) é relativamente pequena. O que os investigadores conseguiram foi aumentar a eficácia do processo, e assim a partir de uma quantidade realmente diminuta de material orgânico foi possível reconstruir uma sequência completa. Para finalizar:

A nossa análise da filogenia mostra que o mamute estava mais estreitamente relacionado com o elefante asiático que com o elefante africano. Contudo, a divergência entre o mamute e os elefantes asiático e africano ocorreu num período de tempo bastante curto, correspondendo a apenas cerca de 7% da extensão da árvore filogenética para as três linhagens.

Os resultados que obtêm são semelhantes aos obtidos pelos autores do estudo de que se falou ontem. Se pudéssemos retroceder no tempo, existiria um período em que os antepassados do mamute e elefantes actuais formariam uma única espécie. Se em seguida avançássemos um pouco a partir desse momento veríamos que esses indivíduos teriam dado origem a duas espécies, uma que viria a dar os elefantes africanos actuais, e uma outra que se separaria pouco tempo depois em antepassados apenas dos mamutes e antepassados apenas dos elefantes asiáticos actuais. O estudo da Nature mostrou que o processo de especiação foi no entanto muito rápido, umas poucas centenas de milhares de anos apenas.

Para terminar, e já que o elefante asiático foi amplamente publicitado na última contribuição, eis aqui uma imagem da simpática variante africana.



Referências
(ref1) Multiplex amplification of the mammoth mitochondrial genome and the evolution of Elephantidae. Johannes Krause, Paul H. Dear, Joshua L. Pollack, Montgomery Slatkin, Helen Spriggs, Ian Barnes, Adrian M. Lister, Ingo Ebersberger, Svante Pääbo and Michael Hofreiter. Laço DOI.