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Observe uma mosca. N�o, n�o basta pensar nela. Encontre uma
mosca de verdade e examine-a. Veja suas perninhas correrem num ritmo
perfeito, sua pequena cabe�a girar, observando os acontecimentos.
Observe-a decolar: num momento ela est� parada, e a seguir est� no
ar, zunindo pelos arredores sem trombar em nada. Se puder, assista �
sua aterrissagem. � a parte mais impressionante: ela acelera na
dire��o de uma parede, se inclina, freia e... l� est� ela, na
superf�cie, totalmente serena, limpando sua tromba com as pernas
dianteiras. De onde vem toda essa maquinaria de uma precis�o t�o
bela?
Como � que essa mosca, esse indiv�duo, surgiu? Veio do ovo de
uma mosca, voc� diz. Mais ou menos. Veio de uma larva, e a larva
saiu de um ovo. Estamos t�o acostumados com coisas complicadas
saindo de ovos, que isso nos parece uma explica��o. Pintinhos fofos
saem de ovos um tanto ins�pidos, botados (� claro) pela galinha.
Basta dar um pouco de calor. Voc� veio de um ovo, tamb�m.
Ovos s�o estruturas biol�gicas pouco complicadas. Comparados
ao que sai deles, s�o realmente muito simples. No ovo de uma galinha
f�rtil, as d�zias de c�lulas sobre a gema, a partir das quais o
pintinho se originar�, n�o s�o nem um pouco especiais quando
comparadas a um peda�o do c�rebro do pintinho, ao seu rim ou mesmo �
sua pele. Uma pena em crescimento �, pelos nossos crit�rios de
medi��o, mais complexa do que as c�lulas a partir das quais o
pintinho inteiro se origina. Como isso � poss�vel? Como pode a
complexidade surgir da simplicidade? Haver� um "princ�pio
organizador", um "esp�rito da vida"?
Hoje em dia, a resposta comum � sim. � o projeto escrito no
DNA. Este � formado por mol�culas imensamente compridas, ao longo
das quais h� uma enorme quantidade de informa��o, escrita numa
l�ngua de quatro letras (que s�o nucleot�deos), presentes no n�cleo
de cada c�lula. Essa mol�cula supostamente diz ao organismo em
desenvolvimento - a mosca, o pintinho ou voc� - como se construir.
De acordo com essa vis�o simplista do DNA e do desenvolvimento, o
organismo � a informa��o do DNA transformada em carne e osso. O DNA
de mosca faz moscas, o DNA de galinha faz galinhas, o DNA de gente
faz gente. Mas na verdade n�o � assim que O DNA atua no
desenvolvimento, apesar de isso ser dif�cil de entender a partir do
que aparece em jornais e revistas ou at� mesmo nos livros did�ticos
de biologia.
H� v�rias formas de se encarar O DNA. Uma solu��o de DNA
humano, picotado em peda�os relativamente curtos, � apenas um
l�quido pegajoso num tubo de ensaio. Em cada min�sculo n�cleo das
c�lulas humanas, h� cerca de dois metros de fios de DNA. Se o n�cleo
de uma c�lula humana fosse aumentado mil vezes - seria ent�o do
tamanho de um comprimido de aspirina -, haveria quase dois
quil�metros de fia��o de DNA empacotados l� dentro! Sem d�vida, h�
uma imensa quantidade de espa�o para muitas informa��es e projetos,
numa fita de DNA t�o longa. Mas o DNA n�o faz nada para que essa
informa��o seja transformada em moscas, galinhas ou pessoas. Ele
fica l�, parad�o. Assim como as receitas para uma maravilhosa
refei��o ficam num livro na estante, ele tamb�m fica �
espera.
Portanto, como � que o DNA "faz" a mosca? A resposta direta �
que ele n�o faz. Mas um racioc�nio um pouco complicado � necess�rio
para compreender por que n�o, e � por isso que a maioria das pessoas
pensa que o DNA faz a mosca - e que para fazer um dinossauro basta
um pouco de DNA de dinossauro. Mas dinossauros e moscas n�o s�o
feitos de DNA, assim como vitela cordon-bleu n�o � feita do papel e
da tinta do livro de receitas.
Vamos pensar no DNA bacteriano. As bact�rias s�o como simples
oficinas, repletas de ferramentas qu�micas. Algumas dessas
ferramentas l�em a fita de DNA; outras fazem novas ferramentas em
fun��o do que foi lido na fita (inclusive as pr�prias ferramentas
para ler a fita). Outras s�o estruturais, ou bombas qu�micas, ou
lidam com comida e energia. A pequena "oficina" produz ativamente
novas pe�as para ela mesma, m�quinas, tijolos para suas paredes; ela
cresce. Algumas das ferramentas duplicam o DNA - COMO quando
copiamos uma fita cassete -, enquanto outras ferramentas que est�o
em excesso se acumulam. Em certo momento, algumas ferramentas
realizam uma divis�o, e o processo continua em duas c�lulas
bacterianas "filhas".
Um ovo � um bocado mais complicado do que uma bact�ria (mas
muito menos do que o que sai dele). Ele � feito do mesmo material, e
muitas das ferramentas s�o as mesmas mas os processos vitais s�o
completamente diferentes. Ele n�o cresce e se divide. Ele se
desenvolve; transforma-se em algo diferente. Em conseq��ncia daquilo
que as ferramentas fizeram no princ�pio, ele se transforma numa
estrutura diferente, geralmente maior, chamada de embri�o. O embri�o
usa a gema como fonte de energia e material de constru��o, e tamb�m
produz algo diferente. Talvez seja uma larva, como a da mosca, ou um
feto humano que depois se transforma num beb�. A oficina bacteriana
faz apenas mais da mesma coisa - mas o ovo faz novos tipos de
ferramentas e equipamentos a cada etapa. Quando o ovo da mosca
produz uma larva que se alimenta por conta pr�pria, isso eq�ivale �
"oficina" bacteriana ter se transformado numa caminhonete capaz de
ir at� uma loja de ferragens para comprar material e passar �
pr�xima etapa. De modo semelhante, o embri�o humano faz uma placenta
para obter alimento e energia do sangue da m�e, para que possa
continuar a se construir e entrar ria pr�xima fase. Vamos levar essa
analogia adiante, no caso da larva, para mostrar como o
desenvolvimento � realmente milagroso. A "caminhonete" da larva vai
se construindo, tornando-se cada vez maior, e ent�o se dirige a uma
tranq�ila rua no interior para construir uma pequena garagem (a
pulpa). L� dentro, ela se reestrutura. Torna-se ent�o.. um avi�o, a
mosca adulta. Um min�sculo avi�o auto-impulsionado, com controle
autom�tico, capaz de se auto-abastecer - e metade das moscas possuem
pequenos ovos-oficina" dentro delas, prontos para come�ar o processo
novamente.
O DNA sempre participa, especificando as ferramentas a serem
usadas. Algumas seq��ncias de DNA - genes especificam ferramentas
bioqu�micas que funcionam como rel�gios, bra�adeiras, tornos,
bancadas, planilhas e cronogramas que controlam como o trabalho �
feito. Mas o DNA n�o possui uma descri��o de mosca, um molde para o
pintinho ou para voc�. N�o possui sequer um molde de asa ou de
nariz. E muito melhor imaginar que cada caracter�stica (como o
nariz) recebe contribui��es de todos os genes do DNA, e que cada
gene contribui para todos os caracteres, do que pensar que cada
caracter�stica possui seu pequeno repert�rio de genes que a "faz".
Entretanto, podemos (em princ�pio, e quase na pr�tica) listar todos
os genes de uma mosca e assinalar aqueles que, quando modificados,
causam mudan�as (geralmente problemas) nas asas, por exemplo. A
tenta��o � qual muitos geneticistas e quase todos os rep�rteres
sucumbem � pensar que esses genes s�o o "kit para a asa" da mosca.
N�o � um "kit para a asa", pois quase todos os genes afetam outras
coisas, tamb�m. Uma das muta��es, asa vestigial, por exemplo,
danifica o funcionamento de uma bomba molecular presente em todas as
c�lulas. Um de seus muitos efeitos � que a asa n�o consegue se
inflar adequadamente quando a mosca sai da pulpa. H� alguns genes,
chamados de "home�ticos", cujas modifica��es trazem resultados mais
dr�sticos, ainda que mais espec�ficos. Mudan�as em seq��ncias
home�ticas podem alterar a especifica��o de um �rg�o e produzir algo
diferente: a muta��o antennapedia substitui uma antena por uma
perna; cockeyed troca olhos por estruturas genitais. Essas
seq��ncias de genes, em nossa analogia com uma oficina, especificam
a geografia da oficina - onde as coisas devem ser constru�das.
Muta��es home�ticas mudam as cores do mapa embrion�rio de modo que
as c�lulas na antena incipiente "pensam" que est�o na posi��o de
c�lulas rudimentares de perna - e ent�o fazem pernas perfeitas, mas
no lugar errado. H� muitas coisas que o DNA n�o precisa
especificar- ou n�o consegue mudar. N�o precisa tornar a �gua
molhada ou as gorduras insol�veis, ou tornar cristais de cloreto de
s�dio c�bicos (mas consegue mudar o ponto de congelamento de
subst�ncias aquosas ao fabricar prote�nas anticongelantes). H�
muitas realidades f�sicas e qu�micas que 'j� v�m prontas". E h�
tamb�m v�rias regularidades biol�gicas que "j� v�m prontas" quase da
mesma forma que esses mecanismos f�sicos e qu�micos. Certas
ferramentas muito importantes e antigas copiam o DNA com uma
fidelidade quase perfeita; e algumas esp�cies de troca de energia,
existentes h� muito tempo, tamb�m s�o comuns a muitas formas de
vida. At� 60% da por��o do DNA que cont�m informa��es consiste
nessas "seq��ncias conservadas", iguais na mosca, na galinha e no
ser humano. De fato, muitos desses genes "de manuten��o" s�o
id�nticos em carvalhos e bact�rias. Portanto, a maior parte do que
acontece na forma��o de uma mosca � igual ao que acontece para
formar voc�.
Ent�o por que os organismos s�o t�o diferentes? Sejamos mais
imaginativos, por um instante. Diferen�as entre organismos, por
maiores que sejam, n�o s�o necessariamente conseq��ncia de grandes
mudan�as no DNA. Em princ�pio, uma min�scula diferen�a poderia mudar
o caminho do desenvolvimento. A mosca e a galinha poderiam at�
possuir DNA id�ntico, com exce��o daquele controle inicial onde os
caminhos de seus desenvolvimentos divergem. A diferen�a no
desenvolvimento, o bot�o imagin�rio mosca/ galinha, nem precisa
existir no n�vel do DNA. Se as galinhas gostam de calor e chocam
seus ovos e as moscas preferem o frio, ent�o o programa da galinha
poderia produzir galinhas com desenvolvimento em altas temperaturas
e o programa das moscas produziria moscas nas baixas temperaturas.
Elas poderiam, em principio, usar o mesm�ssimo DNA. Esse tipo de
"exerc�cio de imagina��o" demonstra que � simplesmente imposs�vel
saber qual organismo ser� "feito" por um kit de DNA, ou qual DNA
"far�" determinado organismo. Como dizem os matem�ticos, n�o h� um
"mapeamento" entre a seq��ncia de DNA e a estrutura do organismo em
cujo desenvolvimento ele atua. O DNA no ovo n�o consegue iniciar
o desenvolvimento por conta pr�pria; as ferramentas para ler e
trabalhar o DNA devem estar dispon�veis e funcionando perfeitamente.
Elas s�o fornecidas pelas regi�es do ovo ao redor do n�cleo
original. O desenvolvimento de quase todos os animais come�a no
ov�rio da m�e, quando as c�lulas-ovo s�o constru�das. O
desenvolvimento do embri�o na realidade n�o requer as mensagens do
seu pr�prio DNA at� que a estrutura do ovo tenha moldado a
arquitetura b�sica do futuro animal. S� ent�o os genes homeobox -
genes home�ticos, que controlam o desenvolvimento - sabem onde est�o
e o que devem fazer. De certa forma, a fertiliza��o ocorre
tardiamente no desenvolvimento. O ovo estava preparado para come�ar
a constru��o de um animal e o espermatoz�ide serviu apenas para dar
um "cutuc�o" (al�m da sua contribui��o de DNA, que difere pouco
daquela do ovo). O ovo � como uma arma carregada. Uma analogia
melhor � ver as por��es n�o nucleares do ovo como um toca-fitas e o
DNA nuclear como a fita. As primeiras etapas do desenvolvimento
requerem que a fita seja colocada no local certo para ser tocada;
ajustar o volume e a velocidade do aparelho; escolher quais trechos
ser�o ouvidos e em que ordem; e ent�o apertar a tecla para ouvir a
fita.
Prosseguindo com nossa fantasiosa reflex�o do par�grafo
anterior, sobre "dois animais diferentes com o mesmo DNA",
poder�amos imaginar animais com pequenas diferen�as no funcionamento
do toca-fitas de seus ovos. Os ovos de mosca poderiam ler os genes
no DNA em certa ordem (digamos, a, h, c, d) e fazer moscas cujos
ov�rios produzissem ovos que tamb�m funcionassem assim, enquanto
ovos de galinha poderiam ler a fita z, y, x, w - e resultar numa
galinha. Se troc�ssemos o DNA da galinha com o da mosca nesse caso
hipot�tico, n�o faria a m�nima diferen�a, pois estamos supondo que
os DNAS s�o id�nticos. At� mesmo os diferentes ov�rios (assim como
todos os demais �rg�os) seriam consistentemente diferentes - e
seriam gerados descendentes f�rteis.
Podemos usar um argumento oposto para mostrar qu�o absurda �
a id�ia de que o DNA "cont�m as instru��es para fazer o animal".
Vamos colocar DNA de mosca num ovo de galinha (DNA de mosca mesmo,
n�o o DNA imagin�rio igual em moscas e galinhas). Mesmo que a fita
pudesse ser lida, de maneira organizada o suficiente para que um
embri�o pudesse ser obtido, o que conseguir�amos com o
desenvolvimento de uma mosca numa estrutura b�sica de ave? Mesmo que
um milagre acontecesse, e obtiv�ssemos uma larva funcional, como �
que a mosca sairia da casca? O contr�rio � pior: mesmo que o embri�o
do pintinho pudesse come�ar sua forma��o com o material da mosca,
rapidamente acabaria a gema e o min�sculo embri�o do pintinho n�o
seria muito eficaz em conseguir comida para continuar seu
desenvolvimento. Portanto, DNA de dinossauro, obtido de sangue de
dinossauro preservado num carrapato em �mbar, n�o faz um dinossauro.
Para tocar a fita de DNA de um dinossauro, voc� precisa de um ovo de
dinossauro da mesma esp�cie: o toca-fitas adequado. O DNA n�o basta,
� s� metade do sistema. Para que serve uma fita sem o seu (exato)
toca-fitas? Portanto, nada de Jurassic Park.
Talvez pud�ssemos inventar sistemas experimentais que
"retocam" um animal extinto e escolher algo mais f�cil do que
dinossauros. Mas haveria, tanto em princ�pio como na pr�tica,
enormes dificuldades. � esclarecedor pensar como tal empreendimento
de bioengenharia seria dif�cil; custaria muito mais do que o filme
Parque dos dinossauros, mesmo para um desafio muito menor. Que tal
mamutes, cuja carne possu�mos congelada (e cujo DNA est� menos
degradado do que o de dod�s)? Isso seria quase t�o divertido quanto
dinossauros e muito, muito mais f�cil. Tudo que ter�amos que fazer �
descobrir doses de horm�nios que nos forne�am ovos de elefante
vi�veis; descobrir as solu��es salinas que agradam aos ovos de
elefante; fixar a temperatura, as concentra��es de oxig�nio e g�s
carb�nico para que se desenvolvam de modo saud�vel. Foram
necess�rios cerca de I milh�o de ovos para conseguir o sistema para
camundongos (e ainda n�o conseguimos substituir n�cleos com
diferentes DNAS); cerca de 2 milh�es de ovos para conseguir esse
sistema em gado; e ainda n�o conseguimos faz�-lo de modo confi�vel
com hamsters, depois de mais de 4 milh�es de ovos em cultura. O
sistema de beb� de proveta humano � muito robusto, e n�s o
desenvolvemos com certa facilidade (alguns milhares de ovos), pois
as condi��es s�o surpreendentemente parecidas com as do camundongo.
Vamos imaginar que o elefante de proveta funcione ap�s apenas I
milh�o de ovos. Ap�s dez anos e mil elefantes, com dez ciclos
experimentais por ano (super) produzindo dez ovos a cada ciclo,
obtivemos um sistema que de, vez em quando aceita um n�cleo de
mamute perfeito. (Por sinal, n�o possu�mos nenhum n�cleo de mamute
perfeito - Deus n�o os congela com o cuidado necess�rio). Ent�o
descobrimos (se a m�e elefante n�o reagir contra as prote�nas
estranhas do mamute, presentes no embri�o) que leite de elefante n�o
funciona para mamutes - quantos filhotes de mamutes vamos gastar at�
descobrir isso? Ali�s, eles n�o ser�o filhotes de mamutes; eles
ser�o aquilo que se obt�m quando se toca fita de DNA de mamute num
ovo de elefante, e ent�o se matur� o resultado num �tero de
elefante. Quase-mamutes? Se voc� conseguisse que os quase-mamutes
cruzassem uns com os outros, talvez a gera��o seguinte possu�sse o
ov�rio antigo correto, e sua prog�nie seria de quase-mamutes - mas
como saber? Provavelmente n�o vale a pena gastar dinheiro, como
fazem os f�sicos e astr�nomos, para produzir esse novo organismo -
mamutes reais est�o extintos. Ponto final. Os dod�s tamb�m. O
esfor�o necess�rio para reconstruir um programa de desenvolvimento �
imenso. N�o embarque na id�ia, promovida por artigos de jornal
ing�nuos, de que n�s conseguimos "conservar" um animal - ou planta -
quando temos seu DNA. O exemplo do mamute ilustra algumas das
dificuldades.
E isso basta quanto � id�ia de que o DNA determina como um
organismo �; ele n�o faz nada disso. N�o h�, em princ�pio, nenhuma
rela��o direta, nenhum mapeamento entre as seq��ncias de DNA e as
caracter�sticas (� claro que podemos mapear diferen�as entre
caracteres - como albinismo ou mal de Parkinson - e diferen�as
espec�ficas no DNA.). Todo o processo de desenvolvimento, desde o
ovo fabricante-de-ov�rios at� o ov�rio-fabricante-de-m�es, funciona
como um bloco. Cada peda�o da informa��o sobre o contexto (como os
mecanismos presentes no ovo) � necess�rio e espec�fico para cada
peda�o de informa��o de conte�do (como aquela contida no DNA). O que
faz a mosca ou voc� � todo o processo de desenvolvimento. Ele
inteiro. Voc� pode culpar seu DNA pela sua letra torta e engra�ada,
por sua paix�o por Fats Waller ou gatos birmaneses, por seus olhos
azuis? Bem, talvez este �ltimo, mas n�o os outros. Voc� n�o pode
culpar o DNA por aquilo que voc� se tornou. Voc�, o processo, �
respons�vel pelo que voc� �, o que faz. E pelo que se
torna.
JACK COHEN � um bi�logo reprodutivo de fama internacional que
d� consultaria para laborat�rios de beb�s de proveta e
infertilidade. Professor universit�rio por cerca de trinta anos,
publicou quase cem trabalhos cient�ficos. Entre seus livros est�o
Living Embryos, um cl�ssico cujas tr�s edi��es venderam mais de I 00
mil exemplares; Reproduction; The Privileged Ape, uma vis�o
diferente da evolu��o humana. Atualmente trabalha com o matem�tico
Ian Stewart, explorando quest�es sobre a complexidade, o caos e a
simplicidade em seu primeiro livro conjunto, The Collapse of
Chaos. Cohen � consultor de grandes autores de fic��o cient�fica
como McCaffrey, Gerrold, Harrison, Niven e Pratchett; elabora
criaturas e ecossistemas alien�genas, evitando que os autores
cometam erros cient�ficos. Participa freq�entemente de programas de
r�dio na BBC iniciou e trabalhou na produ��o de diversos programas
de televis�o (Horizon G�nesis, da BBC; Take Another Look, s�rie da
TV; Fany Fish, s�rie da BBC/Channel 2), para os quais fez boa parte
da filmagem, especialmente da fotografia quadro a quadro no
microsc�pio. |