Os genes, o DNA e você
DÊ UMA boa olhada no espelho. Note a cor de seus olhos, a textura de seu cabelo, o tom de sua pele e a forma de seu corpo. Pense nos talentos que você possui. Por que a sua aparência é essa? Por que você tem esses traços e talentos específicos? Hoje esse mistério está sendo esclarecido pelo entendimento da genética — o estudo da hereditariedade — e dos efeitos do meio ambiente.
‘Genética?’, você talvez lamente. ‘Isso parece coisa muito científica e muito difícil de entender!’ No entanto, já disse a alguém: ‘Você tem os olhos verdes de seu pai e os cabelos ruivos e as sardas de sua mãe?’ Em caso positivo, você já conhece um fato básico da genética: os traços físicos passam de pais para filhos. Além disso, esse fato pode ser o começo decisivo para entender como o homem veio a existir: por evolução, ou por criação. Para começar, vejamos como cada um de nós carrega a herança de muitas gerações.
Seu corpo compõe-se de minúsculas unidades vivas chamadas células — cerca de 100 trilhões delas, segundo uma estimativa. Dentro de cada célula, no interior do núcleo, há milhares de genes. Estes são caracteres de hereditariedade que controlam a célula e, com isso, determinam algumas das características da pessoa. Muitos genes podem determinar seu tipo sanguíneo; outros, a textura do cabelo, a cor dos olhos, e assim por diante. Assim, em cada célula há uma planta, ou código, em miniatura, composto de genes, com todas as instruções necessárias para construir, restaurar e fazer funcionar o organismo. (Veja o diagrama, página 5.) Poderia tudo isso ter ocorrido por acaso?
Como o mistério foi desvendado
A teoria de que os traços da pessoa são herdados através do sangue foi enunciada por Aristóteles, no quarto século AEC, e teve aceitação geral por mais de mil anos. Isso influiu tanto no conceito da época que até hoje, em muitas línguas, fala-se em “parentes de sangue”.No século 17 foram descobertos os óvulos e os espermatozóides, mas sua função real não foi entendida. Alguns pensavam que o óvulo, ou o espermatozóide, abrigavam criaturas minúsculas já plenamente formadas. No século 18, porém, os pesquisadores aprenderam que um óvulo e um espermatozóide se combinam para formar um embrião. Mas a explicação correta da hereditariedade ainda estava por vir.
Foi só em 1866 que o monge austríaco Gregor Mendel publicou a primeira teoria correta a respeito da hereditariedade. Nas suas experiências com ervilhas, Mendel descobriu o que chamou de “unidades básicas da hereditariedade”, ocultas nas células sexuais, e afirmou que estas eram responsáveis pela transmissão de traços, ou características. Essas “unidades básicas da hereditariedade” chamamos hoje de genes.
Por volta de 1910, descobriu-se que os genes se alojam em estruturas celulares chamadas cromossomos. Estes se constituem primariamente de proteínas e de DNA (ácido desoxirribonucléico). Já conhecendo o importante papel das proteínas em outras funções celulares, os cientistas por muitos anos achavam que as proteínas cromossômicas portavam informações genéticas. Daí, em 1944, os pesquisadores apresentaram a primeira prova de que os genes consistem em DNA, não em proteínas.
Em 1953, quando James Watson e Francis Crick descobriram a estrutura química do DNA, composta de moléculas que parecem cordas em espiral, os humanos deram um grande passo à frente na solução dos mistérios da vida.
Uma olhada no microscópio
A CÉLULA é chamada de unidade fundamental da vida. Realmente, as coisas vivas — plantas, insetos, animais, humanos — são feitas de células. No decorrer dos anos, os cientistas têm perscrutado os meandros das células e desvendado muitos dos segredos da biologia molecular e da genética. Vamos dar uma olhada mais de perto nas células e ver o que a ciência já descobriu a respeito dessas fascinantes unidades microscópicas da vida.Uma espiada no microscópio
O formato das células varia. Podem ser retangulares, quadradas, redondas, ovais ou simplesmente sem forma. Como a ameba, por exemplo, um organismo unicelular, totalmente sem forma definida. Ao contrário, ela muda de forma ao se locomover. Curiosamente, em muitos casos o formato da célula indica qual é a sua função. Por exemplo, algumas células musculares são longas e finas e se contraem ao executarem a sua tarefa. As células nervosas, que retransmitem mensagens por todo o corpo, têm longas ramificações.As células variam também em tamanho. Mas a maioria não pode ser vista a olho nu. Para ilustrar o tamanho de uma célula mediana, veja o pontinho no fim desta sentença. Cerca de 500 células de tamanho médio caberiam nesse minúsculo espaço! Se isso lhe parece bem pequeno, considere que algumas células bacterianas são cerca de 50 vezes menores. Qual é a maior célula? Essa distinção pertence à gema do ovo de avestruz, uma “gigante” unicelular, pouco maior do que uma bola de tênis.
Visto que a maioria das células não pode ser vista a olho nu, os cientistas empregam instrumentos para estudá-las, como o microscópio. Mesmo assim, não dá para discernir alguns detalhes intrigantes da célula. Considere: o microscópio eletrônico pode aumentar uma célula até 200.000 vezes — um aumento que faria uma formiga ter uns 800 metros de comprimento. Mesmo com esse aumento, porém, alguns detalhes da célula ainda ficam invisíveis.
Com isso, os cientistas descobriram que as células são espantosamente complexas. Em seu livro The Fifth Miracle (O Quinto Milagre), o físico Paul Davies declara: “Toda célula está repleta de estruturas minúsculas que parecem ter saído diretamente de um manual de engenheiro. Há uma infinidade de minúsculas pinças, tesouras, bombas, motores, alavancas, válvulas, tubos, correntes e até veículos. Mas, naturalmente, a célula é mais do que apenas uma sacola de utensílios. Os componentes formam um todo que funciona harmoniosamente, como uma sofisticada linha de produção industrial.”
DNA: a molécula da hereditariedade
Os humanos, bem como as plantas e os animais multicelulares, desenvolvem-se a partir de uma única célula. Ao atingir certo tamanho, essa célula se divide e forma duas. Daí essas duas células se dividem e formam quatro. À medida que continuam a se dividir, elas se especializam, isto é, se diferenciam, tornando-se células musculares, células nervosas, células epidérmicas, e assim por diante. Na continuação do processo, muitas células se agrupam e formam tecidos. Células musculares, por exemplo, juntam-se e formam tecido muscular. Diferentes tipos de tecidos formam órgãos, como o coração, os pulmões, os olhos.Debaixo da fina cobertura de cada célula há um líquido gelatinoso chamado citoplasma. Mais abaixo fica o núcleo, separado do citoplasma por uma membrana fina. O núcleo é chamado de centro de controle da célula, pois ele comanda quase todas as atividades da célula. Dentro do núcleo fica o programa genético da célula, “escrito” em ácido desoxirribonucléico, ou DNA.
As moléculas de DNA acham-se compactamente enoveladas nos cromossomos da célula. Os genes, que são seções das moléculas de DNA, contêm todas as informações necessárias para fazer você ser o que você é. O DNA “tem um código químico que faz cada ser vivo diferente de todos os outros seres vivos”, explica a Enciclopédia Delta Universal. “Esse código torna um cão diferente de um peixe, uma zebra diferente de uma rosa, e um salgueiro diferente de uma vespa. Ele faz com que você seja diferente de qualquer outra pessoa no mundo.”
A quantidade de informações contidas no DNA de apenas uma de nossas células é estonteante. Poderia encher um milhão de páginas do tamanho das desta revista! Visto que o DNA é responsável pela transmissão de informações hereditárias duma geração de células à seguinte, é chamado de plano básico de toda vida. Mas, ao que se parece o DNA?
O DNA compõe-se de dois filamentos entrelaçados, formando como que uma escada em espiral, ou retorcida. Os dois filamentos são conectados por combinações de quatro compostos chamados bases. Cada base de filamento forma par com uma base no outro filamento. Esses pares de base formam os degraus da espiralada escada de DNA. A ordem exata das bases na molécula do DNA é o que determina a informação genética que ela transporta. Simplificando, essa seqüência determina praticamente tudo a seu respeito, da cor dos cabelos à forma do nariz.
DNA, RNA e proteínas
As proteínas são as mais abundantes macromoléculas presentes nas células. Calcula-se que representam mais da metade do peso seco da maioria dos organismos! As proteínas compõem-se de pequenos “blocos de construção” chamados aminoácidos. Alguns destes são fabricados pelo próprio organismo, outros têm de vir da alimentação.As proteínas têm muitas funções. Por exemplo, a hemoglobina, presente nos glóbulos vermelhos do sangue, transporta oxigênio por todo o corpo. Há também os anticorpos, que ajudam o corpo a prevenir doenças. Outras proteínas, como a insulina, ajudam a metabolizar os alimentos e a controlar várias funções celulares. Talvez existam milhares de tipos de proteínas no organismo. Talvez centenas numa única célula!
Toda proteína cumpre uma função específica, determinada pelo seu gene de DNA. Mas, de que modo a informação genética num gene de DNA se decodifica para produzir uma determinada proteína? Como mostra o diagrama “Como são fabricadas as proteínas”, a informação genética armazenada no DNA precisa primeiro ser transferida do núcleo da célula para o citoplasma, onde ficam os ribossomos, ou “fábricas” de proteínas. Essa transferência se faz por meio de um intermediário chamado ácido ribonucléico (RNA). Os ribossomos no citoplasma “lêem” as instruções do RNA e montam a seqüência correta de aminoácidos para formar uma proteína específica. Assim, existe uma relação de interdependência entre DNA, RNA e a formação de proteínas.
Onde começou?
O estudo da genética e da biologia molecular há décadas intriga os cientistas. O físico Paul Davies duvida que haja um Criador por trás de tudo isso, mas reconhece: “Toda molécula tem uma função específica e um lugar designado no esquema geral, para a produção dos materiais corretos. Há muitas locomoções. As moléculas têm de cruzar a célula para encontrar outras moléculas no lugar certo e na hora certa, para executar corretamente as suas tarefas. Tudo isso acontece sem um chefe para dar ordens e incitar as moléculas a ir aos lugares corretos. Não há supervisor de suas atividades. As moléculas simplesmente fazem o que devem fazer: locomover-se energeticamente às cegas, colidir umas nas outras, ricochetear, abarcar. . . . De algum jeito, coletivamente, esses átomos irracionais se unem e realizam a dança da vida com requintada precisão.”Com boa razão, muitos que estudaram o funcionamento interno das células concluíram que tem de haver uma força inteligente responsável por sua criação. Vejamos por quê.
O que há por trás do mistério da vida?
A MOLÉCULA do DNA faz coisas surpreendentes. O DNA cumpre ambos os papéis que as células exigem do material genético. Primeiro, o DNA é duplicado corretamente, para que as informações possam ser passadas de uma célula para outra. Segundo, a seqüência do DNA diz à célula que proteínas deve fabricar, determinando assim o que a célula vai se tornar e que função desempenhará. No entanto, o DNA não realiza esses processos por si mesmo. Estão envolvidas muitas proteínas especializadas.O DNA sozinho não pode criar a vida. Ele contém todas as instruções necessárias para fabricar todas as proteínas que a célula viva necessita, incluindo as que copiam o DNA para a geração de células seguinte e as que ajudam o DNA a fabricar proteínas novas. Ainda assim, a inacreditável quantidade de informações armazenadas nos genes do DNA é inútil sem o RNA e as proteínas especializadas necessárias, incluindo os ribossomos, para “ler” e usar essas informações.
Tampouco podem as proteínas sozinhas produzir vida. Uma proteína isolada não pode gerar o gene que tem o código para fabricar mais desse mesmo tipo de proteína.
Assim, o que tem demonstrado o desvendar do mistério da vida? A genética e a biologia molecular modernas têm suprido ampla evidência da enorme complexidade e interdependência das relações entre DNA, RNA e proteínas. Esses achados implicam que a vida depende de ter todos esses elementos ativos simultaneamente. Portanto, a vida jamais poderia ter surgido espontaneamente, por acaso.
A única explicação razoável é que um Criador de suprema inteligência codificou as instruções no DNA e simultaneamente fez as proteínas plenamente formadas. A interação entre elas foi tão bem projetada que, uma vez começado, esse processo garantiria que as proteínas continuassem a copiar o DNA para fabricar mais genes, ao passo que outras proteínas decodificariam os genes para fabricar mais proteínas.
Obviamente, o maravilhoso ciclo da vida foi colocado em movimento pelo Projetista-Mestre, Jeová Deus.
Obras admiráveis
Embora não seja um livro científico, a Bíblia lança alguma luz sobre o papel do Criador, que projetou o código da vida. Uns três mil anos atrás, o Rei Davi, de Israel, que nada sabia a respeito dos atuais avanços na pesquisa genética, disse poeticamente a seu Criador: “Vós é que plasmastes [moldastes] o meu interior, me tecestes no seio de minha mãe. Dou-vos graças por tantas maravilhas; as vossas obras são admiráveis, conheceis a sério a minha alma. Nada da minha substância escapava quando eu era formado no silêncio, tecido nas entranhas da vida humana.” — Salmo 139:13-15, Missionários Capuchinhos.Assim, olhe-se de novo no espelho, demoradamente. Note a cor de seus olhos, a textura de seu cabelo, o tom de sua pele e a forma básica de seu corpo. Pense em como essas características foram herdadas de gerações passadas e como são transferidas para seus descendentes. Agora, medite um pouco a respeito Daquele que pôs em ordem esse mecanismo maravilhoso. Talvez se sinta induzido a repetir o que escreveu o apóstolo João: “Digno és, Jeová, sim, nosso Deus, de receber a glória, e a honra, e o poder, porque criaste todas as coisas e porque elas existiram e foram criadas por tua vontade.” — Revelação (Apocalipse) 4:11.