Mutação genética pode explicar extinção dos neandertais

Essas são as descobertas de um novo estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), liderado por pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), no Japão, e do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva, na Alemanha.

O objeto do estudo é a enzima adenilossuccinato liasa (ADSL), uma proteína central no metabolismo das purinas — uma via bioquímica crucial para a produção de DNA, RNA e energia nas células. Embora as versões humana e neandertal da ADSL diferam por apenas um aminoácido entre 484, essa pequena alteração parece ter tido efeitos significativos na atividade cerebral e possivelmente no comportamento.

“Por meio do nosso estudo, obtivemos pistas sobre as consequências funcionais de algumas das mudanças moleculares que diferenciam os humanos modernos de nossos ancestrais”, disse o Dr. Xiangchun Ju, pesquisador de pós-doutorado no OIST e primeiro autor do artigo, em um comunicado. A mutação na posição 429 substitui a valina pela alanina, uma diferença ausente em neandertais e denisovanos, mas presente em quase todos os humanos vivos.

Estudos anteriores haviam mostrado que essa alteração tornava a versão humana da ADSL menos estável do que a sua contraparte neandertal, fazendo com que se degradasse mais rapidamente. No novo estudo, os cientistas testaram seu efeito ao introduzir a versão humana em camundongos geneticamente modificados. Os pesquisadores notaram níveis mais altos dos substratos da ADSL, particularmente no cérebro, o que sugeriu que a enzima estava menos ativa. Surpreendentemente, essa redução pareceu ter efeitos comportamentais.

Em experimentos nos quais os camundongos precisavam aprender a associar sinais visuais ou sonoros ao acesso à água, as fêmeas portadoras da variante humana da ADSL aprenderam mais rapidamente do que suas companheiras de ninhada. Elas também acessaram a água mais rapidamente quando estavam com sede, mostrando maior capacidade de adaptação ou de competir por recursos escassos.

“É muito cedo para traduzir esses achados diretamente para os humanos, já que os circuitos neurais dos camundongos são muito diferentes”, alertou Ju. “Mas a substituição pode ter nos conferido alguma vantagem evolutiva em tarefas específicas em relação aos humanos ancestrais.”

A equipe também descobriu outras alterações genéticas em uma região não codificante do gene ADSL, presentes em cerca de 97% dos humanos modernos. Essas variantes reduziram a atividade da enzima ao diminuir sua expressão em RNA, principalmente no cérebro. “Essa enzima passou por duas rodadas separadas de seleção que reduziram sua atividade — primeiro por meio de uma alteração na estabilidade da proteína e, depois, pela diminuição de sua expressão”, disse o Dr. Shin-Yu Lee, do OIST, em comunicado. “Evidentemente, há uma pressão evolutiva para reduzir a atividade da enzima o suficiente para gerar os efeitos que observamos nos camundongos, mantendo-a ativa o bastante para evitar o distúrbio de deficiência de ADSL.

”O efeito comportamental, porém, foi observado apenas em camundongos fêmeas. “Não está claro por que apenas as fêmeas parecem ter obtido uma vantagem competitiva”, afirmou a professora Izumi Fukunaga, da Unidade de Neurociência Sensorial e Comportamental do OIST. “Acesso à água envolve muitos processos cerebrais — desde aprendizado sensorial até planejamento motor e interação social. Mais estudos são necessários para entender o papel da ADSL.

”Para Svante Pääbo, laureado com o Nobel e diretor do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva, e coautor do estudo, a pesquisa indica como pequenas mudanças moleculares podem ter moldado nossa espécie. “Há um pequeno número de enzimas que foram afetadas por mudanças evolutivas nos ancestrais dos humanos modernos. ADSL é uma delas”, disse ele ao OIST. “Estamos começando a compreender os efeitos de algumas dessas mudanças e, assim, montar o quebra-cabeça de como nosso metabolismo mudou ao longo dos últimos meio milhão de anos de evolução.

”Embora o trabalho não possa explicar totalmente por que neandertais e denisovanos se extinguiram, ele apresenta evidências intrigantes de que pequenas distinções bioquímicas podem ter dado ao Homo sapiens uma vantagem cognitiva. Essas vantagens — em resolução de problemas, adaptabilidade ou competição — podem ter sido decisivas para a sobrevivência à medida que os climas mudavam e os recursos diminuíam.

Mais informações: Ju, X.-C., Lee, S.-Y., Ågren, R., Machado, L. C., Xing, J., Azama, C., … Pääbo, S. (2025). The activity and expression of adenylosuccinate lyase were reduced during modern human evolution, affecting brain and behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 122(32), e2508540122. doi.org/10.1073/pnas.2508540122

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