James A. Shapiro
(1943-)
James A. Shapiro é um biólogo americano, especialista em genética bacteriana e professor do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da Universidade de Chicago.
Para Shapiro, as alterações no genoma (a sequência de DNA ou "código genético") vão muito além da síntese moderna do neodarwinismo, que limita as mudanças no código genético a acidentes aleatórios em sequências de DNA que são então selecionadas por apresentarem melhor "aptidão" ou sucesso reprodutivo.
Longe de ser uma memória somente de leitura (ROM) que só pode ser alterada por acidentes aleatórios, Shapiro vê o código genético como uma memória de leitura e escrita que está sendo alterada pela reprodução celular, desenvolvimento multicelular e mudanças evolutivas, incluindo elementos epigenéticos e "elementos genéticos móveis" ou transposons descobertos por Barbara McClintock .
Shapiro propõe vários processos que ele descreve como "engenharia genética natural".
- As células operam sob condições variáveis e realizam inscrições genômicas continuamente durante a reprodução celular, o desenvolvimento multicelular e a evolução.
- As células influenciam as inscrições do genoma através da formação de complexos nucleoproteicos, formatação epigenética e introdução de alterações na estrutura da sequência de DNA.
- As células inserem ativamente dados e sinais de formatação em seus genomas por meio de simbiogênese, transferência horizontal e engenharia genética natural (EGN).
- A NGE, regulada por células e induzida por estresse e hibridização, medeia alterações combinatórias de sequências codificadoras, elementos regulatórios, domínios proteicos e complexos genômicos de nível superior.
- Elementos genéticos móveis se dispersam rapidamente pelos genomas e fornecem sinais compartilhados para redes que integram funcionalmente diferentes loci genéticos.
Shapiro resume sua nova abordagem à evolução biológica...
Tradicionalmente, o genoma tem sido tratado como uma memória somente de leitura (ROM), sujeita a alterações por erros de cópia e acidentes. Nesta revisão, proponho que precisamos mudar essa perspectiva e entender o genoma como um sistema de armazenamento de dados de leitura e escrita (RW) intrincadamente formatado, constantemente sujeito a modificações e inscrições celulares. As células operam sob condições variáveis e estão continuamente se modificando por meio de inscrições genômicas. Essas inscrições ocorrem em três escalas de tempo distintas (reprodução celular, desenvolvimento multicelular e mudança evolutiva) e envolvem uma variedade de processos diferentes em cada escala (formação de complexos nucleoproteicos, formatação epigenética e alterações na estrutura da sequência de DNA). Pesquisas que remontam à década de 1930 demonstraram que a mudança genética é resultado de processos mediados pelas células, e não simplesmente de acidentes ou danos ao DNA. Essa visão da mudança genômica como um processo celular ativo se aplica a todas as escalas de variação da sequência de DNA, desde mutações pontuais até rearranjos genômicos em larga escala e duplicações de genoma inteiro (WGDs). Essa mudança conceitual para inscrições celulares ativas que controlam as funções do genoma RW tem implicações profundas para todas as áreas das ciências da vida.
Como a vida se transforma: O genoma de leitura-escrita (RW) . Physics of Life Reviews, Vol. 10, Edição 3, setembro de 2013, pp. 287-383.
Em 2014, juntamente com Denis Noble, Shapiro fundou o projeto A Terceira Via da Evolução (TWE, na sigla em inglês) , que rejeita a seleção natural como causa primária da evolução e prevê que toda a estrutura da Síntese Moderna ou "Neodarwinismo" será substituída pela TWE.
Shapiro questiona a seleção natural, especificamente a síntese moderna com sua variação aleatória/ casual no DNA, como o principal mecanismo da evolução.
Shapiro descobriu redes regulatórias que se adaptam a condições de estresse para maximizar a probabilidade de sobrevivência.
Todas as células vivas percebem e respondem a mudanças nas condições externas ou internas. Sem essa capacidade cognitiva, elas não conseguiriam obter a nutrição essencial para o crescimento, sobreviver às inevitáveis mudanças ecológicas ou corrigir falhas nos complexos processos de reprodução. Em qualquer ambiente analisado, até mesmo as menores células vivas (procariontes) exibem sofisticadas redes regulatórias que estabelecem adaptações apropriadas a condições de estresse, maximizando a probabilidade de sobrevivência. Organismos procarióticos supostamente “simples” também demonstram notáveis capacidades de sinalização intercelular e coordenação multicelular.
Essas observações indicam que todas as células vivas são cognitivas.
Como a vida se transforma: O genoma de leitura-escrita (RW) . Physics of Life Reviews, Vol. 10, Edição 3, setembro de 2013, pp. 287-383.
Shapiro explica explicitamente que esse comportamento cognitivo é " proposital "...
Em vez de serem beneficiários passivos de mutações aleatórias e da seleção natural, todos os organismos desempenham um papel ativo em sua variação hereditária e na seleção natural, ativando elementos transponíveis em resposta a desafios ecológicos.
Uma questão filosófico-informativa é: não teriam essas redes regulatórias internas "propositais" sido originalmente produzidas aleatoriamente e submetidas ao teste de seleção natural para o sucesso reprodutivo, como tudo o mais no processo de criação cósmica ?
Essas redes regulatórias internas são complementadas pelos comportamentos claramente visíveis e intencionais dos procariontes mais simples, como as bactérias que giram seus flagelos no sentido anti-horário quando medições ao longo da superfície celular indicam melhores condições à frente, mas que giram no sentido horário e dão cambalhotas, iniciando então uma trajetória aleatória em busca de melhores condições.
Normal |
Professor |
Pesquisador
|
