Qual a sujeira do DNA-lixo?

Definições esclarecem. Definições, porém, às vezes complicam, e em muitos casos de forma completamente desnecessária. Como partidário de uma “biologia do esclarecimento” (para buscar, como Kant, a fuga da menoridade intelectual), creio que as definições devem ser não apenas bem compreendidas mas, antes de tudo, bem construídas: e essa é uma atribuição dos pensadores que constroem o conhecimento científico. Por exemplo: no meu entender, poucos termos são mais infelizes que pseudoceloma. O que se quer dizer com isso, que os nemátodos não têm cavidade corporal? Certamente eles a possuem. Mas se a réplica é “a cavidade corporal dos nemátodos não é a mesma dos anelídeos ou dos moluscos”, por que não criar uma definição mais feliz, uma opção mais adequada? Blastoceloma é certamente uma dessas opções, pois “pseudo” (do grego ψευδος) significa mentira, falsidade. Por falar em mentira e falsidade, outro termo que me vem à mente é pseudópode: porque chamar de falsa uma estrutura real, que serve à locomoção? O termo rizópode (referindo-se à estrutura, e não ao grupo) seria bem mais adequado. Perceba que a justificativa de que os pés das amebas não são pés verdadeiros é incorreta porque nos levaria ao questionamento de “o que é um pé verdadeiro”? O “pé” aqui e em outros casos da biologia é definido por sua função. Se pé verdadeiro é a pata de um tetrápode, mudemos o nome dos Arthropoda também, pois seus apêndices locomotores (id est, seus pés…) não tem relação alguma com a pata dos tetrápodes.

Mas o termo que mais me incomoda é DNA-lixo. O que se quer dizer com isso é razoavelmente bem compreendido, e a origem do termo é bem conhecida e esclarecedora a esse respeito: foi utilizado pela primeira vez por Susumo Ohno num artigo de cinco páginas intitulado “so much junk DNA in our genome”, publicado em 1972 na revista evolution of genetic systems. Na primeira página, Ohno diz: “If we take the simplistic assumption that the number of genes contained is proportional to the genome size, we would have to conclude that 3 million or so genes are contained in our genome”. Em outras palavras, uma grande porcentagem do nosso genoma (a totalidade do DNA em uma célula) constitui-se de sequências nucleotídicas que aparentemente não codificam proteína alguma.

Organização do genoma de um ser humano. Apenas 1,5% do genoma contém informações para síntese protéica (fonte: Lehninger, 4a ed.)

O primeiro problema com o termo “DNA-lixo”, antes que continuemos, refere-se à nossa noção de lixo. Lixo é algo ruim, produto desagradável das atividades cotidianas, do qual queremos nos livrar o mais rápido possível. O lixo fede, libera chorume, atrai organismos indesejáveis, e não podemos guardá-lo indefinidamente. Chamar o DNA não-codificante de DNA-lixo leva, consciente ou inconscientemente, à imagem de uma estrutura que podemos, ou pior, que devemos descartar, jogar fora, eliminar o mais rápido possível. Mas será esse o caso do DNA não-codificante?

Em primeiro lugar, convém entender corretamente o que Susumo Ohno quis dizer com o termo “junk DNA”, há quase quarenta anos: ele se referia ao processo redundante de duplicação de sequências codificantes, seguido de mutações que alterariam ou inviabilizariam essas cópias adicionais; atualmente, chamamos esses genes não funcionais, resquícios de antigos genes codificantes, de pseudogenes. Como Ohno diz em seu artigo: “The Earth is strewn with fossil remains of extinct species; is it a wonder that our genome too is filled with the remains of extinct genes?” Perceba que Ohno estava sendo bem específico, referindo-se a sequências nucleotídicas que outrora tiveram mas que não têm (mais) função alguma na transcrição/tradução, e dessa forma se sentiu à vontade para denominá-las DNA-lixo. Acontece que a maior parte de nosso DNA-codificante não é constituída de pseudogenes. Além disso, a porcentagem de DNA-codificante varia bastante de acordo com a espécie, e aparentemente não está relacionada à complexidade estrutural do organismo em questão.

As explicações do porque tanto DNA não-codificante em nosso genoma dividem-se em dois grupos principais, com certa área de sobreposição entre esses: as que hipotetizam que o DNA não-codificante possui função biológica (sendo portanto adaptação, ou adaptações), e as que não consideram o DNA não-codificante como funcional, sendo essas regiões portanto resultado de processos genéticos diversos. Ambas as correntes, vale lembrar, têm justificativas “darwinistas” para suas explicações.

Entre as hipóteses que não vêem função biológica para o DNA não codificante está a já um tanto velha (posto que tem quase trinta anos…) suposição do DNA egoísta, elaborada por Crick e Orgel no artigo “Selfish DNA: the ultimate parasite” (Observação: não confundir com o conceito de Gene egoísta, popularizado por Richard Dawkins, que se refere ao papel dos genes codificantes e os defende como nível fundamental para o processo seletivo). A idéia do DNA egoísta de Crick e Orgel é desconcertantemente simples: o DNA não-codificante é tão abundante exatamente porque não tem função alguma; ou seja, trata-se de um DNA parasita, que se reproduz em nossos genomas, seguindo os mesmos princípios evolutivos que levam à multiplicação dos genomas virais ou dos genomas individuais numa população mais ampla. O DNA egoísta multiplica-se em nosso genoma até alcançar o limite do assintomático, ou seja, até alcançar aquele limite acima do qual o organismo teria prejuízos notáveis (pois duplicar um DNA extenso é um processo energeticamente dispendioso). Assim, o DNA não-codificante é comum no genoma não porque tenha alguma função particular, mas sim porque sua presença não tem efeitos notáveis. No meu entender, é uma hipótese válida, mas não posso deixar de externar uma dúvida: porque os genomas das bactérias são tão bem comportados, com tão pouco DNA não-codificante? Porque o fenômeno do DNA egoísta, se totalmente sem função biológica, é comum apenas em eucariontes?

As hipóteses que trabalham com funções para o DNA não-codificante são várias. Na verdade, boa parte dos cientistas, nesses últimos trinta ou quarenta anos, não ficou muito confortável com a idéia de que o DNA não-codificante, ou pelo menos parte dele, não tenha função alguma. Em primeiro lugar, deve-se ressaltar que quando se fala em DNA não-codificante, estamos falando de regiões do DNA que não codificam proteínas. Em seres humanos, por exemplo, uma boa parte desse DNA não-codificante é transcrita em RNAs! Temos aqui, portanto, uma grande quantidade de RNAs que não são traduzidos… Quais as possíveis funções desse enorme transcriptoma? Muitos desses RNAs têm importantes funções na regulação das regiões codificantes, no processo de splicing (metabolismo pós-transcricional), na manutenção da estrutura cromossômica, no processo de edição, entre outras. Além disso, as regiões não-codificantes intragênicas, os introns, também são contabilizadas como DNA não-codificante, e todos sabemos da importância dos introns no processo de splicing.

Perceba que as hipóteses que atribuem função ao DNA não-codificante e as que não lhe atribuem função não são mutuamente excludentes: certas partes do DNA não-codificante podem ser funcionais, ao passo que outras partes podem não ser.

Creio, para encerrar, que não há mais razão para usarmos o nome DNA-lixo (a não ser que estejamos nos referindo especificamente aos pseudogenes). Acho que é adequado todos passarmos a usar a designação DNA não-codificante, para evitar os equívocos que o termo “lixo” pode trazer.