A Origem de Nova Informação Genética Continua Sendo um Mistério
O Trágico Passado de Francis Collins na Fé e na Ciência
28/10/2021
Homologia: Argumento Científico ou Circular?
12/11/2021
Um grande problema no dogma evolucionista é a origem de novas informações genéticas. A obtenção de novas informações genéticas é, necessária para passar de um organismo unicelular a uma pessoa. Uma bactéria, por exemplo, simplesmente não possui as mesmas informações ou tanto quanto um ser humano em seu genoma. Para chegar a uma pessoa a partir de uma bactéria, entre muitas outras coisas, novas informações devem ser introduzidas em uma vasta quantidade.
Os cientistas evolucionistas sabem que precisam explicar a origem da informação genética. No entanto, em vez de discutir novas informações, eles tendem a se concentrar em novos genes. Às vezes, são conhecidos como genes de novo. Na literatura, eles propuseram diferentes métodos para criar esses “novos genes” ou novas expressões de genes, mas apenas quatro são bem aceitas, e os discutiremos a seguir. Uma extensa pesquisa está em andamento nessas áreas, e centenas de artigos são publicados anualmente sobre esses tópicos. No entanto, seus métodos raramente são empíricos e baseiam-se em grande parte na teoria em si, e não nas evidências.
Duplicação de Gene
Provavelmente, a explicação mais popular que os evolucionistas usam para explicar a existência de genes de novo é a duplicação de genes. A duplicação de genes não se limita a um único gene. De acordo com a teoria, às vezes até genomas inteiros podem ser duplicados. A maioria das duplicações não são tão grandes, consistindo em um único gene ou parte de um gene. Geralmente, a duplicação ocorre devido a um elemento móvel replicado no genoma (um gene que tem a capacidade de se mover) ou um erro durante a recombinação (rearranjo de genes que ocorre durante a meiose. Como as duplicações de genes raramente são observadas, elas são frequentemente postulada post hoc, olhando para as árvores filogenéticas. Um dos traços que supostamente surgiu de duplicação de genes é a C4 fotossíntese nas plantas.
Embora as duplicações ocorram, eles não fazem nada para ajudar os evolucionistas em sua busca por novas informações genéticas. Uma duplicação é análoga a obter um segundo manual de instruções para um carro. A cópia extra é apenas um lixo extra no porta-luvas que provavelmente nunca será aberto, muito menos lido. Mesmo que fosse lido, nada na segunda cópia seria diferente da primeira.
Os evolucionistas estão cientes de que a segunda cópia não tem propósito quando surge, então eles propõem que ela pode ser reaproveitada. O reaproveitamento dos genes recém-duplicados pode ocorrer de várias maneiras diferentes. Um possível destino de um gene duplicado (ou grupo de genes) é algo chamado “conservação de genes”. Segundo a teoria, quando isso acontece, o genoma guarda tanto a cópia antiga quanto a duplicada. De acordo com estudos filogenéticos evolutivos, a conservação de genes pode ser comum. No entanto, a teoria discorda dos estudos filogenéticos, porque a única maneira de manter os dois genes como funcionais seria que ambos mantivessem a mesma taxa de mutação, o que os evolucionistas consideram improvável:
Preservar cópias idênticas e duplicadas de genes é problemático, pois todas as cópias tendem a acumular mutações neutras à medida que os pseudogenes ou, mais raramente, evoluem para novos genes com novas funções.
Assim, a conservação de genes é melhor visto como um fenômeno raro e não uma explicação robusta. Em essência isso tudo é verdadeiro, devido à tendência dos poliplóides recém-formados de sofrer rápida perda de genes após a formação. Assim, a conservação do gene parece contradizer outros aspectos do modelo evolucionista.
O resultado sobre o qual os evolucionistas realmente querem falar – e precisam que aconteça para que a duplicação de genes funcione – é a neofuncionalização. Neofuncionalização é o processo que supostamente cria novas informações genéticas funcionais na duplicação, ou seja, a neofuncionalização acontece quando um gene ganha uma nova função, enquanto a outra cópia mantém a função ancestral. Esse processo faria com que o organismo obtivesse algo verdadeiramente novo, como uma nova estrutura ou nova função, para uma proteína existente. A neofuncionalização é raramente, ou nunca, observada. Existem diversos artigos falando sobre genes neofuncionalizados, mas quase todos eles dependem fortemente da filogenética para apresentar seus argumentos, ou seja, supõem a evolução para logo propor uma evolução.
A duplicação de genes seguida por divergência funcional há muito é considerada a principal fonte de novidade molecular. Exemplos convincentes de neofuncionalização, entretanto, permanecem raros.
A neofuncionalização é tão rara que até alguns evolucionistas questionam sua existência, apontando, em vez disso, para a subfuncionalização. No artigo da PLOS Computational Biology é declarado o seguinte:
Aqui, apresentamos evidências que mostram que os métodos e modelos que estabeleceram a neofuncionalização como uma força ubíqua na evolução da rede de interação de proteínas são falhos e sob reexame suportam a subfuncionalização, não a neofuncionalização.
A subfuncionalização só funciona se o gene original tiver mais de uma função. Se o gene original era multifuncional, a subfuncionalização faz com que as funções sejam divididas entre os genes originais e duplicados, ou seja, a subfuncionalização se dá quando a função de um gene ancestral é dividida entre as cópias duplicadas. As evidências disso, como a neofuncionalização, são, na melhor das hipóteses, irregulares. Como exemplo, um artigo presumiu que a história evolutiva era verdadeira e, portanto, choupos e manguezais estão relacionados, apesar de não serem da mesma família. O artigo usou essa afirmação provavelmente falsa para argumentar que um gene de seu ancestral comum havia se fundido e subfuncionalizado nos manguezais, mas havia se dividido novamente nos choupos! O artigo se parecia mais com um vôo da fantasia de genética do que com a ciência.
Mesmo sem a narrativa filogenética absurda, pelo menos alguns evolucionistas perceberam que a seleção natural não tem capacidade de “criar” genes subfuncionalizados. Os genes estão sob rígido controle regulatório e raramente mudam de expressão, mesmo depois que todo o genoma é duplicado, como é o caso na poliploidia.
A falta de mudanças na expressão após a duplicação de todo o gene sugere que a maioria dos genes está sujeita a um controle regulatório rígido e, portanto, não é sensível a mudanças no número de cópias do gene.
Esse fato fez com que alguns evolucionistas alegassem que a subfuncionalização deve eventualmente prosseguir para a neofuncionalização. No entanto, a única maneira de fazer isso é por mutações, a maioria das quais são negativas. Assim, mesmo que os evolucionistas estejam certos e a subfuncionalização ocorra, um gene subfuncionalizado teria maior probabilidade de ser destruído por uma mutação deletéria do que neofuncionalizado por uma benéfica.
O último destino potencial de um gene duplicado é o mais comum e menos popular entre os evolucionistas: a não funcionalização. A não funcionalização é a produção de um pseudogene de um gene funcional devido a um evento de mutação, a não funcionalização ocorre quando uma mutação quebra uma das cópias do gene duplicado, de modo que ele não funciona mais como pretendido. De acordo com as ideias evolutivas, como existem duas cópias do gene, a mutação não é deletéria e o gene quebrado torna-se um pseudogene. Um pseudogene é um gene quebrado que às vezes produz RNA não codificador e às vezes é meramente bagagem genética ou “DNA lixo”. Os evolucionistas afirmam que os pseudogenes em grande parte não têm função. No entanto, começam a surgir evidências de que os pseudogenes têm uma função no genoma, conforme o declarado no artigo da nature reviews genetics:
Em consideração às suas origens evolutivas e limitações inerentes nas práticas de anotação do genoma, postulamos que os pseudogenes foram classificados em uma base cientificamente não comprovada. Nós refletimos que um amplo mal-entendido sobre pseudogenes, perpetuado em parte pela inferência pejorativa do rótulo 'pseudogene', levou à sua frequente dispensa da avaliação funcional e exclusão das análises genômicas.
Se os pseudogenes têm função, a teoria por trás de muitos eventos de não funcionalização fica confusa. Supõe-se que os pseudogenes sejam criados por mutações neutras. No entanto, a maioria das mutações é deletéria, tornando bastante problemático gerar novos pseudogenes funcionais usando mutações. O que isso significa na prática é que a não funcionalização provavelmente quebra genes que podem ser potencialmente removidos. Não cria pseudogenes funcionais.
Como a história da duplicação de genes está carregada de contradições e fraquezas, é difícil imaginá-la produzindo novas informações genéticas. A duplicação de genes tem uma série de problemas incapacitantes do ponto de vista da ciência empírica que, em conjunto, a descartam como fonte de informação genética. Sem novas informações, não pode haver novas estruturas ou funções.
Duplicação de gene interno
A duplicação de genes internos é semelhante, de certa forma, à duplicação de genes, com uma diferença importante. Apenas parte de um único gene é duplicada e, posteriormente, inserida no gene ou anexada à extremidade. Tal evento estende o gene. Como as duplicações de genes, a maioria das duplicações de genes internos são hipotetizadas a partir de uma árvore filogenética ou pela observação de sequências repetidas semelhantes em genomas de organismos diferentes.
Há, no entanto, evidências empíricas de duplicações gênicas internas. Simplesmente não é o tipo de evidência que os evolucionistas esperam ou desejam. Por exemplo, a duplicação do gene interno no gene FLT3 está associada a um alto risco de leucemia. Duplicações gênicas internas também estão ligadas a cânceres relacionados ao gene BRCA1. Pelo visto, parece que duplicações gênicas internas tendem a quebrar genes e causar doenças.
Mesmo que a duplicação de um gene interno não seja deletéria, eles não produzem novas informações. Como uma analogia, considere a frase: “As mutações não produzem nenhuma informação genética nova: elas simplesmente quebram algo que já está lá”. Se pegássemos um pedaço dessa frase, duplicássemos e largássemos no final da frase, haveria alguma informação nova presente? “As mutações não produzem nenhuma informação genética nova: elas simplesmente quebram algo que já existe informação genética: elas simplesmente”. A frase foi melhorada? Absolutamente não! É o mesmo com o DNA. As sequências já codificam para RNA. Adicionar algo no meio ou no final provavelmente transformará as instruções em um absurdo. Em outras palavras, o gene se tornaria não funcionalizado em vez de gerar uma nova função.
Exon embaralhado
O embaralhamento de exons é mais técnico do que a duplicação de genes, e requer o uso de termos técnicos. Porém, em termos simplificados, antes que a fita de RNA seja traduzida, parte do que foi transcrito é removido e não traduzido. As peças em excesso são chamadas de íntrons. A parte restante é composta de exons. Cada exon codifica para uma seção, ou domínio, ou proteína
De acordo com os evolucionistas, o embaralhamento de exon ocorre de duas maneiras. Ou um exon é duplicado e a cópia movida para um novo local no gene, ou às vezes um exon é movido para um gene inteiramente novo. No entanto, existe um problema. Mover um exon tem uma probabilidade muito alta de quebrar algo denominado quadro de leitura. Em outras palavras, mudaria a forma como o gene é lido, provavelmente quebrando-o. Apenas um pequeno subconjunto de exons, denominado exons simétricos, não altera o quadro de leitura. Dado que um quadro de leitura quebrado provavelmente quebra o gene, não é surpreendente que a maioria dos eventos de embaralhamento de exon que os evolucionistas propõem sejam simétricos.
O dogma evolucionista argumenta que o embaralhamento de exons, move os exons que correspondem aos domínios de proteínas para novos genes, criando assim novas proteínas ou adicionando domínios às proteínas existentes. A evidência apresentada para esta posição é amplamente filogenética. Geralmente, isso é feito por meio do apelo a homologias de sequência.
O embaralhamento de exons ocorre, mas não parece fazer o que os evolucionistas desejam. Geralmente, o embaralhamento de exon ocorre como resultado de recombinação ilegítima. A recombinação normal é cuidadosamente controlada pela célula e ajuda a manter a diversidade genotípica e fenotípica. A recombinação ilegítima envolve o cruzamento entre genes que não são iguais. Às vezes, os genes nem mesmo compartilham o mesmo cromossomo. A recombinação ilegítima está associada a doenças como a distrofia muscular de Duchenne. A associação de doenças é um tema comum dos mecanismos propostos pelos evolucionistas para a criação de informação genética.
Splicing Alternativo
O splicing alternativo é o processo final que os evolucionistas propõem para criar novas informações no genoma. Este é o método com o mais forte suporte empírico, mas ainda não faz o que os evolucionistas desejam. O splicing alternativo permite que o genoma leia um gene de várias maneiras. Em outras palavras, a célula transcreve o DNA de um gene e, em seguida, emenda diferentes exons, dependendo da proteína que está produzindo. Às vezes, isso acontece antes mesmo da criação da fita de mRNA. Uma grande parte do genoma humano é alternativamente splicing, e o gene médio tem até três opções diferentes de splicing. No entanto, o splicing alternativo não cria novas informações genéticas.
Como permite que o mesmo gene seja lido de várias maneiras, o splicing alternativo permite que o genoma seja mantido muito mais pequeno enquanto produz o mesmo número de proteínas. Isso parece muito mais uma característica de design do que um produto do acaso. Mesmo se concedermos à evolução o benefício da dúvida e assumirmos que o splicing alternativo surgiu por acaso, ainda há um problema. O splicing alternativo diferente não produz novas informações. Quando ocorrem erros de emenda, eles causam doenças. Nenhuma nova informação benéfica é adicionada. A informação já está aí. O splicing alternativo simplesmente permite que o genoma combine as informações de maneira diferente.
Falta de novas informações
Embora os evolucionistas tenham proposto vários mecanismos para gerar novas informações, nenhum deles faz o que é reivindicado. Em vez disso, eles quebram o genoma ou reorganizam as informações existentes. Mesmo que os mecanismos não causem doenças, simplesmente criar novas sequências não é suficiente. As novas sequências devem poder ser lidas e não criar mutações maléficas, que são quase exclusivamente deletérias. Mesmo se as sequências genéticas necessárias pudessem ser geradas, um número significativo de mutações benéficas seria necessário para criar novas informações funcionais. A evolução simplesmente carece do mecanismo necessário para criar novas informações, ou seja, vemos que ela não depende de uma força criativa, ou de forças naturais como a gravidade e a eletromagnética, mas sim do aleatório ou da sorte. Será que a sorte está sendo usada como uma evidência da evolução?
Esse artigo é uma tradução e adaptação do periódico Answers in Genesis.
Referências:
Evolution of Gene Duplication in Plants, N. Panchy, M. Shiu, S. Shiu, Plant Physiology.
Natural history and evolutionary principles of gene duplication in fungi, I. Wapinski, e mais 3 autores, Nature.
Gene duplication and evolutionary novelty in plants, L. Flagel, J. Wendel, New Phytologist.
Conservation, duplication and divergence of five Opsin genes in insect evolution, R. Feuda, e mais 3 autores, Genome Biology and Evolution.
Evolutionary preservation of redundant duplicate genes, D. Krakauer, M. Nowak, Seminars in Cell & Developmental Biology.
Diploidización del genoma a largo plazo en la sección alopoliploide de Nicotiana Repandae (Solanaceae), J. Clarkson, e mais 5 autores, New Phytologist.
Inventing an arsenal: adaptive evolution and neofunctionalization of snake venom phospholipase A2 genes, V. Lynch, BMC Evolutionary Biology.
Questioning the ubiquity of neofunctionalization, T. Gibson, D. Goldberg, PLOS Computational Biology.
When gene marriages don’t work out: divorce by subfunctionalization, B. Cusack, K. Wolfe, TRENDS in Genetics.
The pattern and distribution of deleterious mutations in Maize, S. Mezmouk J. Ibarra, G3: Genes, Genomes, Genetics.
Evolution by gene duplication: an update, J. Zhang, TRENDS in Ecology and Evolution.
Overcoming challenges and dogmas to understand the functions of pseudogenes, S. Cheetham, G. Faulkner M. Dinger, Nature Reviews Genetics.
Mechanism of tandem duplication formation in BRCA1 mutant cell, N. Willis, e mais 9 autores, Nature.
New Genetic Information Proposals Fail, H. Sanders, Answers in Genesis.
