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

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

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

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

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

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

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

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

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

Os elementos Alu estão abundantes no DNA humano; a inserção jogo cassino ao vivo 🍐 TBXT é "um por um milhão que temos jogo cassino ao vivo nosso genoma", disse Yanai. Mas enquanto a maioria dos pesquisadores havia 🍐 descartado a inserção TBXT Alu como DNA "lixo", Xia percebeujogo cassino ao vivoproximidade com um elemento Alu vizinho. Ele suspeitou que, 🍐 se eles se juntassem, poderiam desencadear um processo que interrompe a produção de proteínas no gene TBXT.

"Isso aconteceu jogo cassino ao vivo um 🍐 relâmpago. E então levou quatro anos de trabalho com camundongos para testá-lo", disse Yanai.

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

Cauda semelessa e moradia nas árvores

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

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

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

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

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

"Assim, a cauda foi perdida primeiro, e então a locomoção associada à descida andando jogo cassino ao vivo 🍐 duas pernas evoluiu posteriormente", Shapiro disse. "Mas isso não nos ajuda a entender por que a cauda foi perdida no 🍐 primeiro lugar."

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

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

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

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

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

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

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

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