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Conceito de Ancestral Comum
Um ancestral comum é uma espécie que por algum processo evolutivo de especiação origina outras espécies. Do ponto de vista genético, trata-se de uma linhagem de ADN (Ácido desoxirribonucleico) da qual descendem pelo menos outras duas linhagens.
O ADN é utilizado em estudos de ‘Genética Populacional’ para descrever padrões de hereditariedade entre indivíduos de uma ou mais populações. A ‘Teoria da Coalescência’ é aplicada nestes estudos para descrever a formação destes padrões de variação genética através de uma reconstrução genealógica. Obtendo uma amostra dos indivíduos de uma população é possível rastrear os alelos de um gene compartilhados pelos indivíduos da população até uma única cópia ancestral, designada como ‘Ancestral Comum Mais Recente (ACMR)’.
À medida que retrocedemos no tempo através das gerações anteriores de duas ou mais linhagens, vamos começando a encontrar haplótipos que são comuns (ancestrais comuns) a essas linhagens. Este processo de encontrar uma identidade comum entre as linhagens à medida que retrocedemos no tempo é designado por ‘coalescência’. À medida que continuamos a retroceder ainda mais no tempo, os haplótipos continuam a coalescer até que um único ancestral comum a todas as linhagens modernas possa ser encontrado.
Reconstrução de uma genealogia
Frequentemente, em estudos de ‘Genética Populacional’, obtém-se genealogias através da construção de árvores filogenéticas com base na análise de uma porção de ADN. No estudo de uma ou mais populações de organismos aparentados, recolhe-se uma amostra de tecido do organismo em estudo, retirada de diferentes indivíduos (amostra) da população ou das diferentes populações em estudo. Depois de se obter a sequência de ADN pretendida (pode ser uma sequência de um gene codificante de uma proteína ou pode ser também uma sequência não codificante de proteína, dependendo do intuito do estudo) é possível definir o grau de parentesco dos indivíduos relativamente à região do genoma que está a ser analisada, através da utilização de programas informáticos que aplicam modelos matemáticos apropriados. O resultado poderá ser uma árvore filogenética como as que estão ilustradas na imagem abaixo, representativa das relações filogenéticas entre os indivíduos amostrados.
Genealogias típicas de acordo com diferentes histórias demográficas
Dado que, os modelos matemáticos utilizados para produzir a árvore filogenética se baseiam no número de mutações que separam os diferentes indivíduos amostrados, sabemos que quanto mais longos forem os ramos da árvore, mais diferenças os indivíduos acumularam ao longo do tempo. Neste caso, ou o gene que estamos a analisar tem uma taxa de mutação muito elevada ou as linhagens separaram-se há tempo suficiente para acumular um elevado número de mutações diferentes entre si.
Através da topologia (formato) da árvore, obtemos informação sobre a dinâmica de crescimento da população. Numa população de tamanho constante (tipo I na imagem), os ramos basais da árvore são muito longos indicando que as duas últimas linhagens ancestrais se separaram do Ancestral Comum Mais Recente (ACMR) há muito tempo. Numa população em expansão recente (tipo II na imagem), muitas das linhagens coalescem num único ponto no momento no tempo que marca o início da expansão populacional. Já numa população subdividida ou estruturada (tipo III na imagem), persistem duas linhagens ancestrais durante a maior parte do tempo decorrido.
Palavras chave
Filogenia – Coalescência – Ancestral Comum Mais Recente (ACMR)
References:
- Mark Jobling, Edward Hollox, Matthew Hurles, Toomas Kivisild, Chris Tyler-Smith. (2013) . Human Evolutionary Genetics. Garland Science.
