Transferência horizontal de genes: diferenças entre revisões

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== Mecanismos ==
 
[[Imagem: Conjugation.svg|image|300px|thumb|left|Mecanismos da Conjugação]]
[[Imagem: Transduction genetic fr.svg|image|400px|thumb|right|Mecanismos da Transdução]]
Hoje, sabe-se de 4 mecanismos principais que podem atuar na transferência horizontal de genes. São eles: Conjugação, Transdução, Transformação é também por meio dos agentes de transferência.
 
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== Transferência Horizontal Artificial ( Engenharia Genética) ==
 
[[Imagem:E coli at 10000x.jpg|image|400px|thumb|left|''Escherichia coli'' ]]
Com os avanços, nas ultimas décadas, de técnicas moleculares, ocorreu um aumento na utilização de organismos geneticamente modificados ([[Transgênicos]]). A produção de um transgênico nada mais é do que um processo de transferência horizontal, só que, ao contrario do que ocorre naturalmente, o mecanismo de criação de um transgênico é controlado em laboratório.
Algumas técnicas de engenharia genética usam [[transposão]]. Um exemplo é a utilização do Sleeping Beauty Transposon system (SB), ele é um transposão artificial, construído com o objetivo de introduzir sequencias de DNA bem conhecidas em cromossomos de [[vertebrados]], afim de descobrir novos genes e funções.<ref>Zoltán Ivics, Perry B Hackett, Ronald H Plasterk and Zsuzsanna Izsvák. Molecular Reconstruction of Sleeping Beauty, a Tc1-like Transposon from Fish, and Its Transposition in Human Cells. Cell, Volume 91, Issue 4, 501-510, 14 November 1997. http://www.cell.com/retrieve/pii/S0092867400804365</ref>
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Outra preocupação com a utilização dos transgênicos tange a questão da possível perda e modificação da estrutura genética de algumas plantas, e o aumento do uso de agrotóxicos. Há ainda a preocupação com o possível monopólio da tecnologia de produção dessas plantas, e conseguente dependência dos produtores com grande empresas.<ref>http://www.greenpeace.org/brasil/pt/O-que-fazemos/Transgenicos/</ref>
 
 
== Transferência Horizontal na Evolução ==
[[Imagem: Horizontal-gene-transfer.jpg|image|400px|thumb|right|Representação das transferências entre os três domínios]]
Muitas pessoas focam os processos evolutivos apenas em mutações, seleção natural e [[deriva genética]] <ref> The Evolutionary Side to Horizontal Gene Transfer. http://inst.bact.wisc.edu/inst/index.php?module=News&func=display&sid=23</ref>. Contudo a Transferência horizontal é um forte mecanismo que molda os processos evolutivos.
A transferência horizontal não é um processo passível, como a [[seleção natural]] por exemplo, já que ela ocorre graças a processos que dependem apenas dos organismos, como a [[Conjugação]], [[Transdução]], [[Transformação]] e em alguns casos também por agentes de transferência.
 
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=== Três Domínios e a Arvore da Vida ===
[[Imagem: Tree of life.svg|image|400px|thumb|right|Filogênia simplificada dos Três Domínios]]
Os organismos vivos são classificados em três grandes domínios<ref>CARL R. WOESE AND GEORGE E. Fox. Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary
kingdoms.Vol. 74, No. 11, pp. 5088-5090, November 1977
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Atualmente existe um grande esforço para a construção de uma arvore que represente as relações entre os três domínios e entre todas as especies da terra. A Ideia da arvore da vida surgiu com Charles Darwin. Atualmente os cientistas usam para a formação dessa árvore dados moleculares, principalmente baseados na sequência de nucleótidos do [[ribonucleotídeo]] SSU RNA que é encontrado em todas as células vivas da terra.<ref>http://wps.prenhall.com/esm_freeman_biosci_1/7/1946/498193.cw/index.html</ref>. A Ideia geral é de que todas as formas de vida da terra tenham um ancestral comum, assim partindo desse ancestral seria possível criar uma relação entre todos os seres do planeta.
[[Imagem:Ring of life.svg|image|400px|thumb|right|Representação dos Três Domínios em forma de anel, as setas indicam os domínios Archaea, Bacteria e Eukaryota]]
Entretanto, com a descoberta do considerável numeronúmero de transferências horizontais entre os procariotos e asàs vezes ate mesmos entre eucariotos surgiu uma duvida se as relações propostas estão corretas. Alguns cientistas atualmente sugerem que o melhor método de representar a evolução dos seres vivos não seja uma arvore, mas talvez um anel, ou seja, um método de representação com uma visão mais ampla do processo de evolução, contemplando a influencia da transferência horizontal entre todos os domínios, sem eliminar a existência dos mesmos. Outros preferem propor uma arvore da vida mas sem considerar apenas uma única célula como ancestral de toda a forma de vida na terra.<ref> name="web.archive.org">W. Ford Doolittle. Uprooting Tree of Life.Scientific American February 2000. http://web.archive.org/web/20060907081933/http://shiva.msu.montana.edu/courses/mb437_537_2004_fall/docs/uprooting.pdf</ref>
 
=== Transferência Horizontal em Procariotos ===
 
Em Bactérias, a evolução é muito rápida (quando comparada com outros organismos), um dos fatores para esse fato é a relativa facilidade de permuta de genes, juntamente como outros fatores da biologia delas.<ref name="textbookofbacteriology.net">http://textbookofbacteriology.net/themicrobialworld/bactresanti.html</ref>
 
==== Resistência a Antibióticos ====
Os antibióticos foram criados afim de combater várias infecções. Entretanto com o passar do tempo começaram a ser notadas perda de eficiência de alguns deles. Esse fato se tornou um serio problema de saúde.<ref>http:// name="textbookofbacteriology.net"/themicrobialworld/bactresanti.html</ref>.
Hoje sabe-se que as bactérias podem obter resistência por vários motivos, como, por meio da transferência vertical de genes , mutações, ou por outro fatores inerentes a elas. Entretanto, um dos casos mais reportados de obtenção de resistência é por transferência horizontal.
 
Nesse caso o processo acontece quando uma bactéria sem resistência recebe de outra bactéria (da mesma especieespécie ou de especieespécie diferente) um gene que garante resistência. Esse processo pode ocorrer pela simples troca de plasmídeos (Conjugação), pela absorção de um pedaço de DNA do meio (Transformação) e com a ajuda de um [[vírus]], que carrega o material genético de uma bactéria para outra (Transdução).
 
 
=== Transferência Horizontal em Eucariotos ===
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Hoje, com o estudo da genômica descobriu-se algumas sequencias de DNA mitocondrial em sequencias nucleares. Acredita-se que as copias nucleares dos genes mitocondriais acabem sendo transcritos no núcleo mas que em seguida votem para a mitocôndria para executar sua função. Os mecanismos e motivos que levaram a essa transferência ainda não estão completamente elucidados, mas acredita-se que esse fenômeno tenha a ver com o processo de seleção natural.<ref>Jeffrey L. Blanchard. Organellar genes: why do they end up in the nucleus? Trends in genetics. Volume 16, Issue 7, 1 July 2000, Pages 315–320. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168952500020539</ref>
 
Em eucariotos mais simples com por exemplo o fungo ''[[Saccharomyces cerevisiae]]'' o processo de transferência horizontal já esta bem reportado. Acredita-se que haja 10 casos de transferência lateral nessa especieespécie.<ref> name="ec.asm.org">Charles Hall, Sophie Brachat and Fred S. Dietrich.Contribution of Horizontal Gene Transfer to the Evolution
of Saccharomyces cerevisiae†. EUKARYOTIC CELL, June 2005, p. 1102–1115 http://ec.asm.org/content/4/6/1102.full.pdf+html</ref>
Um desses caso é o gene codificante da [[enzima]] DHOD, o estudo desse gene indica um transferência logo após a separa das linhagens de S. cerevisi e de Candida albicans, sendo esse gene possivelmente originário de [[Lactobacillales]].<ref> Charles Hall, Sophie Brachat and Fred Sname="ec. Dietrichasm.Contribution of Horizontal Gene Transfer to the Evolutionorg"/>
[[Imagem:Plasmodium vivax 01.png|image|400px|thumb|right| Células Sanguíneas infectadas com ''Plasmodium vivax'' ]]
of Saccharomyces cerevisiae†. EUKARYOTIC CELL, June 2005, p. 1102–1115 http://ec.asm.org/content/4/6/1102.full.pdf+html</ref>
[[Imagem:Plasmodium vivax 01.png|image|400px|thumb|right| Células Sanguíneas infectadas com ''Plasmodium vivax'' ]]
Um caso muito interessante de possível transferência horizontal, diz respeito ao ''[[Homo sapiens]]'' e o ''[[Plasmodium vivax]]'' protozoário causador da [[malária]], dois organismos eucariotos. Analises dos dois genomas encontraram regiões muito similares entre as duas especies indicando um possível caso de transferência horizontal. Alguns genes de muita importância para a vida do ''Plasmodium'' vivax foram encontrados no DNA humano, um deles, o responsável pela síntese da enzima Oxido nítrico sitetase 1, enzima essencial para a proteção do Plasmodium. Esse fato começa a lança luz sobre o funcionamento da transferência horizontal em eucariotos (Principalmente sobre a transferência que ocorre em humanos), bem como em processos de co-adaptação e evolução de parasitas.<ref>Daniel Z. Bar. Evidence of Massive Horizontal Gene Transfer Between Humans and Plasmodium vivax. Department of Genetics, The Institute of Life Sciences, The Hebrew University of Jerusalem. Http://precedings.nature.com/documents/5690/version/1/files/npre20115690-1.pdf</ref>
 
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Assim para que possamos ter uma filogenia robusta devemos considerar vários genes a fim de evitar confusões com possíveis genes transferidos horizontalmente.
 
O segundo, é a real influencia na evolução. Como já citamos aqui, alguns casos de bem documentados de transferência horizontal, mostram que os genes recebidos são funcionais nos organismos que o recebem, como por exemplo o caso da ''S. cerevis'' e do ''plasmodim vivax''. Casos como esses mostra que esse tipo de transferência pode alterar o valor adaptativo de uma especieespécie, e que provavelmente em conjunto com outro fatores importantes no processo evolutivo, como seleção natural e deriva genica, podem perpetuar uma especieespécie.
 
Uma outra discussão importante provada pelos estudos com transferência horizontal de gene, e sobre o primeiro ser vivo do planeta, aquele de deu origem a todas a outras formas de vida, chamado de UltimoÚltimo Ancestral Comum Universal ( LUCA, sigla em inglês). A ideia inicial (ou a que era mais aceita) é de que todo o ser vivo tem o mesmo ancestral comum, a “célula” inicial, entretanto alguns estudos indicam que talvez não tenha existido um organismo em particular no início da vida na terra, mas sim um conglomerado de diversas células primitivas que evoluíram juntas. Essas células tinham poucos genes, mas eventualmente trocavam genes entre elas ate dar origem às formas de vida que conhecemos hoje.<ref> W. Ford Doolittle. Uprooting Tree of Life.Scientific American February 2000. http://name="web.archive.org"/web/20060907081933/http://shiva.msu.montana.edu/courses/mb437_537_2004_fall/docs/uprooting.pdf</ref>
 
== Incertezas ==
 
O principal motivo das incertezas do funcionamento da transferência horizontal se dá pela falta de filogenias com evidencias de variasvárias especies. Como por exemplo o caso do genoma Humano, o qual acredita-se que tem cerca de 100 genes de bactérias. Contudo, a falta de genomas completos de outros animais (atualmente temos apenas genomas completos de vermes e moscas) impossibilita saber se esses genes realmente estão presentes apenas em bactérias e em humanos, ou se eles estão presentes na maioria dos outros animais, mas foram perdidos(perda genica) justamente em vermes e moscas. Então a medida em que acumularmos dados sobre outras especies, poderemos identificar casos de transferência horizontal (ou talvez perda genica) com maior precisão e correção.<ref> Ridley, Mark. Evolução. 3ª ed. Tradução Henrique Ferreira, Luciane Passaglia, Rico Fischer- Porto Alegre: Artmed, 2006. Capítulo: Especiação, 752 pg. p. 584-585.</ref>
 
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[[Categoria:Genética]]