Osgas e gafanhotos, minhocas e melancias,
elefantes e <i>Escherichia coli</i>,
humanos e cogumelos. Todos com formas e funções tão diferentes,
mas surpreendentemente parecidos na forma como a sua forma e função são determinadas.
Primeiro, todos estes organismos são compostos por uma ou mais células,
e todas as células de todos os seres vivos na Terra
contêm toda a informação necessária
para criar e duplicar e fazer novas versões de si mesmo.
Toda a informação é armazenada numa molécula dupla
muito longa, mas bastante simples, chamada ADN,
ou Ácido Desoxirribonucleico.
E o ADN de todos os organismos vivos é formado por correntes de quatro moléculas mais pequenas
chamadas nucleótidos. O que dita a diferença entre o ser humano e o cogumelo
é a sequência destes nucleótidos na longa cadeia de ADN.
As quatro variantes dos nucleótidos, chamadas bases,
são compostas por átomos de carbono, oxigénio, hidrogénio, azoto e fósforo,
e as moléculas têm este aspecto.
E cada uma destas bases está ligada a uma estrutura molecular comum,
um açúcar chamado desoxirribose - o "D" em ADN - e um grupo fosfato.
Mas vamos simplificar este nucleótidos e mostrá-los assim.
Portanto, uma única sequência de nucleótidos ligada pelos seus açúcares teria este aspecto.
E a molécula de ADN onde estas sequências estão guardadas tem este aspecto.
Mas como é que uma única molécula dita a forma e função de milhões de seres vivos?
Podem pensar no DNA como uma grande biblioteca de informação,
informação que é usada para uma única coisa:
dirigir a construção de diferentes moléculas de proteínas.
E são as proteínas que constroem as células e as mantêm em funcionamento
e em mudança e a reproduzirem-se. É aqui que a famosa palavra "gene" entra.
Se o nosso ADN é uma biblioteca de informação, um gene é um livro nessa biblioteca.
Um gene é um segmento da molécula de ADN.
Vamos supor que o seu corpo precisa de uma proteína em concreto, como a insulina.
Para a obter, algumas das suas células enviam uma proteína de sinal para a corrente sanguínea
para as células do pâncreas, onde a insulina é produzida.
Esta proteína sinal diz às outras proteínas no núcleo da célula
para abrir parte da dupla hélice da molécula de ADN, o gene da insulina,
e começar a produzir proteínas de insulina.
No momento em que a insulina suficiente já tenha sido produzida,
outra proteína sinal chega às células do pâncreas a dizer-lhe para parar de produzir insulina.
É como ler um livro na biblioteca de ADN sobre insulina,
e pô-lo no sítio depois de ler.
Há genes no ADN para as coisas visíveis e invisíveis que constituem o nosso corpo,
por exemplo, genes para a cor dos olhos – pigmentos proteicos – para a cor da pele,
para a cor do cabelo, para parar e começar o crescimento dos ossos,
para o nosso tipo de sangue, para quantos dedos ou braços ou pernas temos,
para as proteínas que influenciam quanto tempo vivemos.
O nosso ADN contem provavelmente entre 25 mil e 40 mil genes,
enquanto que o ADN de uma minhoca ou planta ou mosca da fruta
tem entre 12 mil e 20 mil genes.
Alguns destes genes têm sequências de nucleótidos muito diferentes dos nossos,
e alguns são semelhantes aos nossos.
Apesar de acontecer raramente,
as nossas próprias sequências de nucleótidos podem alterar-se
como resultado de danos ambientais ou espontaneamente,
o que pode remover ou mudar a posição de um nucleótido.
Isto altera o gene envolvido e pode, por isso, mudar a proteína.
A maioria destas alterações, chamadas mutações,
tem um efeito muito pequeno no organismo ou nos seus descendentes,
algumas são um pouco prejudiciais,
e algumas podem fazer com que o organismo esteja mais bem adaptado ao seu ambiente.
São estas pequeninas alterações nas sequências de ADN dos genes,
que criam as diferenças entre os organismos vivos, desde as osgas aos gafanhotos,
minhocas a melancias, elefantes e , e humanos e cogumelos.