Um novo método para determinar a expectativa de vida do DNA ofereceu uma figura desconcertante para nossa vida útil “natural”.
Ao escrever para The Conversation, o biólogo molecular e bioinformático da CSIRO, Benjamin Mayne, explica a pesquisa que ele e seus colegas realizaram como parte desse novo estudo fascinante.
Os seres humanos têm uma vida útil “natural” de cerca de 38 anos, de acordo com um novo método que desenvolvemos para estimar a expectativa de vida de diferentes espécies, analisando seu DNA.
Extrapolando a partir de estudos genéticos de espécies com expectativa de vida conhecida, descobrimos que o mamute lanoso extinto provavelmente viveu cerca de 60 anos e as baleias-de-bico-curvo podem esperar mais de dois séculos e meio de vida.
Nossa pesquisa, publicada hoje no Scientific Reports, analisou como o DNA muda à medida que o animal envelhece – e descobriu que ele varia de espécie para espécie e está relacionado a quanto tempo o animal provavelmente viverá.
O mistério do envelhecimento
O processo de envelhecimento é muito importante na pesquisa biomédica e ecológica. À medida que os animais envelhecem, experimentam um declínio das funções biológicas, o que limita sua vida útil. Até agora, tem sido difícil determinar quantos anos um animal pode viver.
O DNA é a planta dos organismos vivos e é um local óbvio para buscar insights sobre envelhecimento e vida útil. No entanto, ninguém foi capaz de encontrar diferenças nas seqüências de DNA que explicam as diferenças de expectativa de vida.
A expectativa de vida entre os vertebrados varia muito. O góbio pigmeu (Eviota sigillata) é um peixe pequeno que vive apenas oito semanas, enquanto foram encontrados tubarões da Groenlândia (Somniosus microcephalus) que vivem há mais de 400 anos.
Conhecer a vida útil dos animais selvagens é fundamental para a gestão e conservação da vida selvagem. Para espécies ameaçadas, a expectativa de vida pode ser usada para entender quais populações são viáveis. Em indústrias como a pesca, a vida útil é usada em modelos populacionais para determinar os limites de captura.
No entanto, a vida útil da maioria dos animais é desconhecida. A maioria das estimativas vem de um pequeno número de indivíduos que vivem em cativeiro cujas idades eram conhecidas. Para espécies de vida longa, é difícil obter uma vida útil, pois elas podem sobreviver a uma geração de pesquisadores.
Usando mudanças no DNA para medir a idade
Nos últimos anos, os pesquisadores desenvolveram “relógios” de DNA que podem determinar quantos anos um animal está usando um tipo especial de alteração no DNA chamado metilação do DNA.
A metilação do DNA não altera a sequência subjacente de um gene, mas controla se ele está ativo. Outros pesquisadores mostraram que a metilação do DNA em genes específicos está associada à vida útil máxima de alguns mamíferos, como os primatas.
Apesar da metilação do DNA estar ligada ao envelhecimento e ao tempo de vida, nenhuma pesquisa até agora o utilizou como um método para estimar o tempo de vida dos animais.
Em nossa pesquisa, usamos 252 genomas (seqüências completas de DNA) de espécies de vertebrados que outros pesquisadores reuniram e disponibilizaram publicamente em um banco de dados on-line. Em seguida, comparamos esses genomas com outro banco de dados de expectativa de vida animal conhecida.
Usando esses dados, descobrimos que poderíamos estimar a vida útil de espécies de vertebrados observando onde a metilação do DNA ocorre em 42 genes específicos. Este método também permite estimar o tempo de vida de espécies de vida longa e extinta.
Espécies extintas
Descobrimos que a vida útil da baleia-de-cabeça-vermelha, considerada o mamífero com vida mais longa do mundo, é de 268 anos. Essa estimativa é 57 anos mais alta do que o indivíduo mais velho encontrado, portanto eles podem ter uma vida útil muito mais longa do que se pensava anteriormente.
Também descobrimos que o mamute lanoso extinto tinha uma vida útil de 60 anos, semelhante ao período de 65 anos do elefante africano dos dias de hoje.
A tartaruga gigante extinta da Ilha Pinta teve uma vida útil de 120 anos segundo nossa estimativa. O último membro desta espécie, Lonesome George, morreu em 2012 aos 112 anos.
Curiosamente, descobrimos que os neandertais e denisovanos, que são espécies extintas intimamente relacionadas aos humanos modernos, tinham uma vida útil máxima de 37,8 anos.
Com base no DNA, também estimamos uma vida útil “natural” dos seres humanos modernos de 38 anos. Isso corresponde a algumas estimativas antropológicas para os seres humanos modernos. No entanto, hoje os seres humanos podem ser uma exceção a este estudo, pois os avanços na medicina e no estilo de vida prolongaram a vida útil média.
À medida que mais cientistas montam os genomas de outros animais, nosso método significa que suas vidas úteis podem ser prontamente estimadas. Isso tem um enorme significado ecológico e de conservação para muitas espécies que requerem melhor gerenciamento da vida selvagem.
Benjamin Mayne , biólogo molecular e bioinformático, CSIRO .
