Por mais de um século, os experimentos de Gregor Mendel com ervilhas definiram como os traços passam de pais para filhos. Mas um novo estudo com camundongos sugere que alguns traços hereditários não seguem essas regras clássicas.
Pesquisadores da Johns Hopkins Medicine e da Texas A&M University descobriram que cerca de 7% dos padrões de herança epigenética que examinaram se comportaram de maneiras inesperadas. Essas marcas químicas no DNA, que afetam como os genes funcionam sem alterar o código genético em si, às vezes pareciam surgir do nada ou seguir regras nunca antes vistas em mamíferos.
Marcas epigenéticas que quebram as regras
Mudanças epigenéticas são modificações químicas, como a metilação do DNA, que podem ligar ou desligar genes. Diferente de mutações na sequência de DNA, essas marcas podem mudar em resposta a pressões ambientais. O estudo, publicado em 20 de maio na Nature Genetics, analisou como essas marcas foram transmitidas em camundongos ao longo de gerações.
A equipe descobriu centenas de casos onde a herança dessas marcas químicas não correspondia às previsões de Mendel. Algumas marcas pareciam surgir espontaneamente, sem um pai de origem claro. Outras mostraram padrões de imprinting genômico, onde a expressão de um traço depende de qual genitor o contribuiu, não se o gene é dominante ou recessivo.
Primeira paramutação natural encontrada em um mamífero
Talvez a descoberta mais marcante tenha sido a identificação da primeira paramutação natural conhecida em um mamífero. Paramutação é uma forma rara de herança documentada anteriormente apenas em plantas e moscas-das-frutas. Nesse processo, um alelo pode instruir outro alelo a mudar seu estado epigenético, e esse novo estado é então passado para as gerações futuras.
A descoberta sugere que influências ambientais podem desempenhar um papel maior na herança do que os cientistas imaginavam. Andrew Feinberg, professor distinto da Bloomberg na Johns Hopkins e colíder do estudo, observou que padrões não mendelianos de herança epigenética podem permitir que organismos adquiram traços diversos ou novos mais rapidamente do que mudanças na própria sequência de DNA.
A pesquisa foi financiada pelos National Institutes of Health e pela National Science Foundation. Ela se soma a um crescente corpo de evidências de que a herança é mais complexa do que as leis de Mendel sozinhas podem explicar.
O que isso significa para entender a herança
As descobertas não derrubam o trabalho de Mendel, mas ampliam o quadro. As leis de Mendel ainda descrevem como muitos traços genéticos são transmitidos. Mas este estudo mostra que marcas epigenéticas podem seguir suas próprias regras, às vezes aparecendo, desaparecendo ou mudando de maneiras que as sequências de DNA não conseguem.
Para os cientistas, esses resultados abrem novas questões sobre como os traços evoluem e como os organismos se adaptam aos seus ambientes. Se mudanças epigenéticas podem ser herdadas de maneiras não mendelianas, então a velocidade e a flexibilidade da adaptação podem ser maiores do que se pensava. O estudo foi destacado em um breve acompanhamento da Nature e representa um passo em direção à compreensão do panorama completo da herança.
