Em fevereiro com. g. A cientista forense do Texas Melba Kechum e seus colegas publicaram os resultados da análise do genoma do yeti na revista especialmente estabelecida na Internet De Novo. Desde o início, ficou claro que isso era amadorismo ingênuo e uma tentativa de passar o pensamento positivo.
Uma boa dose de folclore e um vídeo do YouTube (veja abaixo) que supostamente retrata um Pé Grande dormindo estão anexados à descrição dos métodos padrão de trabalho com material genético. A conclusão disso é a seguinte: o Pé Grande existe e não é um macaco, mas um híbrido de homem com um hominídeo desconhecido.
Os editores do site Ars Tehnica não tiveram preguiça de analisar aquele artigo em detalhes e fazer algumas perguntas desagradáveis à Sra. Kechum - principalmente para descobrir por que isso é tudo. Como é possível que alguns vejam uma publicação como um estudo realizado descuidadamente, enquanto outros veem uma importante descoberta científica?
O artigo descreve dois genomas isolados de amostras supostamente relacionadas ao Yeti. O DNA mitocondrial é claramente humano. E uma pequena parte do genoma nuclear é uma mistura de sequências humanas e outras, algumas das quais relacionadas entre si, outras não.
Os biólogos consultados pelos jornalistas confirmaram o óbvio: este é o resultado da contaminação e degradação das amostras, bem como da montagem descuidada do DNA. A Sra. Kechum se defende: “Fizemos o melhor para tornar o artigo absolutamente honesto e científico. Eu não sei o que mais você precisa. Tudo o que queríamos era provar sua existência, e conseguimos."
Vamos primeiro entender por que ela acha que o trabalho foi feito perfeitamente e por que está errada.
Em primeiro lugar, destacamos que o processamento e preparação das amostras (e isso é o principal em tal caso) foi realizado por peritos forenses. Não há dúvida de que essas pessoas podem ser chamadas de cientistas, porque o exame médico legal se baseia no princípio da reprodutibilidade dos resultados experimentais, a essência da pedra angular do método científico. Mas, ao contrário de um geneticista, um cientista forense concentra-se nos resultados. Aparentemente, essa foi a causa do erro.
A análise de DNA tem sido usada em perícia por muitos anos, e procedimentos padrão foram desenvolvidos que provaram seu valor. Mas esses métodos nunca visam decifrar completamente o genoma - basta obter dados que possam ser apresentados ao tribunal como prova. E os autores do "estudo" realmente queriam provar a um júri imaginário que o Yeti existe.
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Pedaços de cabelo de tamanhos diferentes foram usados como amostras. O cabelo é um visitante frequente nos laboratórios dos cientistas forenses, que geralmente precisam determinar se ele pertence a uma pessoa, mais precisamente, a um suspeito específico etc. Nesse caso, os pesquisadores concluíram que o cabelo não é humano. Ok, vamos em frente.
Se o cabelo contém folículos, o DNA pode ser extraído das células. Isso foi feito - por meio de um procedimento de exame forense padrão. Igualmente, medidas padrão foram tomadas para eliminar todo o DNA estranho.
Segundo a Sra. Kechum, deu certo: foi obtido DNA puro da dona do cabelo, portanto as conclusões de sua análise estão corretas e o Pé Grande existe. Pense só - o cabelo é desumano, e o DNA mitocondrial, que é herdado apenas pela linha materna, é humano!
Sim, às vezes (ou melhor, quase sempre - qualquer biólogo lhe dirá) nenhuma precaução pode evitar erros. Mas que direito temos de dizer que, neste caso, os pesquisadores realmente se enganaram e analisaram as amostras contaminadas? É muito simples: a análise trouxe informações conflitantes internamente. Era necessário ver nele uma indicação de erro e verificar novamente os resultados.
O método de reação em cadeia da polimerase (PCR) é usado para amplificar sequências de DNA específicas para humanos. Usando sequências curtas que se combinam com partes do genoma humano, várias cópias de uma única molécula de DNA em uma amostra podem ser feitas e, portanto, mais fáceis de detectar. Nesse caso, foram utilizados os PCRs, que permitem identificar trechos de DNA cujos comprimentos variam nas diferentes populações humanas, o que é muito útil para a ciência forense.
Se o DNA humano não é muito destruído, então as reações devem testemunhar isso inequivocamente. Um resultado semelhante é obtido da análise de amostras contendo DNA de parentes humanos próximos (lembre-se, o genoma do chimpanzé coincide com o nosso em mais de 95%). Quanto mais longe um animal está de uma pessoa, menos freqüentemente as reações são desencadeadas, e a PCR cada vez mais fornece sequências de comprimento errado, porque a composição do DNA muda durante a evolução.
Mas não espere que o DNA fique quieto e espere você chegar lá. Ele se quebra facilmente em fragmentos, que ficam menores com o tempo, e isso também afeta o resultado das reações.
Tendo feito o que quiseram, a Sra. Kechum e seus colegas viram o caos. Algumas reações produziram produtos de PCR com o tamanho humano esperado, outras não humanos. Seria lógico interpretar o último como uma ausência completa de reações ou mesmo de material genético. A imagem se repetia indefinidamente e era preciso concluir que ou a amostra pertencia a um animal muito distante dos humanos na árvore evolutiva ou o DNA estava gravemente degradado.
Os cientistas usaram microscopia eletrônica e viram pequenos fragmentos de DNA, alguns dos quais tinham uma única (em vez de dupla) hélice. Os fios se ligam a algumas das peças e, em seguida, divergem em seções de fita simples, que se religam a moléculas individuais. Um padrão semelhante é observado na presença de material genético de um mamífero distante de nós - as sequências que codificam as proteínas coincidem muito bem e as regiões intermediárias do DNA são muito diferentes.
Em suma, tudo indicava que o DNA estava mal preservado e, provavelmente, contaminado. Isso também sugere que os métodos usados para obter DNA puro foram insuficientes. Mas os autores decidiram que diante deles estava apenas uma amostra muito incomum.
Mas, infelizmente, não existem amostras “apenas muito incomuns”. Os seres humanos não podem cruzar com outros primatas. Sim, nossos ancestrais acasalaram com neandertais e denisovanos, mas eles podem ser considerados apenas meio sapiens, porque nosso DNA é muito semelhante. No entanto, em vez de sair do caminho obviamente errado, os pesquisadores deram tudo de si. Depois de descobrir que pelo menos parte do DNA é humano, eles concluíram que haviam encontrado um híbrido de um humano com outro primata.
É freqüentemente esquecido na literatura não especializada que as células humanas na verdade contêm dois genomas. Um vive nos cromossomos e é armazenado no núcleo - é o que geralmente se fala quando se trata do genoma humano. O segundo é encontrado nas mitocôndrias, pequenas organelas que produzem a maior parte do ATP celular. Esses são os descendentes de bactérias outrora livres que há bilhões de anos vinculavam firmemente suas vidas às células, mas mantinham uma relíquia de seu genoma.
O DNA mitocondrial é uma ferramenta valiosa para rastrear populações de humanos e outras espécies. Como esse genoma não tem um conjunto completo de ferramentas de reparo de DNA e não pode passar pelo processo de recombinação, ele sofre mutação muito mais rápido do que o nuclear. Isso leva ao fato de que mesmo populações intimamente relacionadas têm diferenças no DNA mitocondrial. Além disso, cada célula contém centenas de mitocôndrias e cada uma possui dezenas de cópias do genoma. Portanto, é sempre relativamente fácil obter amostras de DNA mitocondrial, mesmo que a amostra esteja gravemente degradada ou contaminada.
Conseqüentemente, ao sequenciar o genoma mitocondrial de suas amostras, os autores obtiveram as sequências de um humano, e não de um primata, apenas remotamente relacionado aos humanos.
Todas as indicações são de que o cruzamento bem-sucedido entre humanos e espécies próximas (como Neandertais e Denisovanos) era relativamente raro. Faz sentido esperar que a criatura que se assemelha a um tapete de caminhada tenha menos relação com uma pessoa do que as já mencionadas, ou seja, as chances de cruzamento são ainda mais reduzidas. Porém, as amostras deram sequências diferentes de DNA mitocondrial, o que significa que o cruzamento aconteceu muitas vezes. Além disso, verifica-se que os híbridos nunca se cruzaram com as fêmeas desses hipotéticos primatas. Finalmente, esses primatas parecem ter se extinguido, uma vez que nenhum exemplo de seu DNA mitocondrial foi encontrado.
Que tipo de mulher são essas que concordaram em acasalar com alguns macacos desconhecidos? Se você deseja se manter atualizado com as idéias científicas modernas, deve confiar em populações que já viveram na Ásia e cujos ramos separados mais tarde penetraram na América. Nenhuma outra pessoa viveu na América (até muito recentemente). Mas, infelizmente, não foi possível encontrar um traço asiático no DNA mitocondrial. A maioria das sequências é de origem europeia e também existem alguns exemplos africanos.
A Sra. Kechum descreveu uma das amostras em detalhes. Segundo ela, pertence a um haplótipo que surgiu na Espanha há cerca de 13 mil anos. Portanto, a hibridização não poderia ter ocorrido antes do surgimento desse haplótipo.
À primeira vista, é impossível construir uma hipótese coerente com base nessa confusão. Obviamente, os pesquisadores acabaram com amostras humanas, bastante contaminadas, o que explica bem a diversidade e a idade das sequências.
Mas não vamos esquecer que, para a Sra. Kechum, a possibilidade de uma interpretação óbvia está fora de questão. Os autores sugerem que durante a última era glacial, grupos de europeus e africanos (sic!), Vagando pelas geleiras infinitas do Atlântico Norte, vagaram pela América do Norte. De fato, existe a hipótese de que os caçadores da cultura Solutreana cruzaram o Atlântico no gelo e fundaram vários assentamentos nas costas orientais da América do Norte, após os quais morreram ou foram assimilados por imigrantes da Ásia. Mas a Sra. Kechum, por algum motivo, não gostou dessa suposição. Ela não exclui a possibilidade de que o cruzamento possa ter ocorrido na Europa, após o qual o Pé Grande de alguma forma acabou na América - provavelmente, sobre uma ponte de terra no estreito de Bering. “Eles podiam atravessar o mundo a pé”, diz a pesquisadora. "Eles são tão rápidos!"
De qualquer forma, segundo a Sra. Kechum, são detalhes insignificantes: “Não sabemos como chegaram aqui. Nós apenas sabemos que eles fizeram isso."
Assim, até agora, as estranhezas do estudo não estiveram relacionadas com o método, mas sim com a interpretação dos resultados. Mas assim que os autores começaram a estudar sequências específicas do genoma, problemas realmente sérios começaram. Algumas amostras carregavam DNA suficiente para ser sequenciado em uma das plataformas de alto rendimento. A pontuação de qualidade indicou que havia sequências suficientes para montá-los no genoma. (Curiosamente, os cientistas interpretaram erroneamente isso como uma indicação de que estão na frente das sequências do mesmo indivíduo.)
Máquinas de alto rendimento normalmente produzem sequências curtas de apenas cem bases, enquanto até o menor cromossomo humano tem mais de 40 milhões de bases. Existem programas que conseguem reconhecer quando um dueto desses fragmentos de 100 bases se sobrepõe parcialmente e torna-se possível montar um novo fragmento a partir deles - já a partir de 150, por exemplo, bases. A busca por tais sobreposições permite que você construa gradualmente fragmentos de vários milhões de pares de bases. Este método é imperfeito (deixa "buracos" no genoma), mas é conveniente e amplamente utilizado.
Por alguma razão incompreensível, nossos heróis não o usaram. Em vez disso, eles pegaram um cromossomo humano e, usando programas de computador, tentaram montar algo semelhante com o material à sua disposição.
Mas a maioria das regiões de codificação do DNA de mamíferos é conservadora e, portanto, se alinham lindamente no cromossomo humano, enquanto a parte inadequada do genoma é ignorada. Em outras palavras, é quase garantido que essa abordagem produza algo semelhante ao genoma humano.
Outro problema desse método é que o software geralmente considera a sequência de cromossomos de uma pessoa como uma meta que deve ser alcançada. Se o programa não encontrar uma combinação perfeita, ele procurará a melhor disponível.
Mesmo assim, não foi possível coletar todo o cromossomo. O computador produziu três seções do cromossomo, várias centenas de milhares de pares de bases cada, e o genoma humano, lembre-se, contém mais de três bilhões delas. Dado que o indicador de qualidade do DNA era alto, podemos falar sobre duas coisas: ou o software foi mal escolhido ou havia pouco DNA humano.
Vamos parar um pouco e tentar imaginar que as conclusões dos autores sejam corretas, ou seja, o Pé Grande existe e é fruto do amor de pessoas com algum hominídeo não identificado. Sabe-se que nossos ancestrais cruzaram com Neandertais e Denisovanos, e o resultado desses casamentos, naturalmente, deveria ter se tornado algo parecido com um homem, pois Neandertais e Denisovanos eram muito semelhantes aos humanos. Conseqüentemente, para produzir o Pé Grande, os humanos tiveram que cruzar com algum parente mais distante, mas não tão distante quanto o chimpanzé.
Qual seria a aparência do genoma de um hominídeo? Os genomas dos neandertais e denisovanos são muito semelhantes aos dos humanos. O genoma do "hominíneo X" deveria ser mais diferente do nosso, mas não mais do que o genoma dos chimpanzés. Em termos de estrutura em larga escala, os genomas humano e do chimpanzé são quase idênticos, com apenas seis localizações com grande diferença estrutural, ou seja, um total de 11 pontos de quebra. E nenhum desses pontos está no 11º cromossomo, que os autores estavam tentando reconstruir, então está tudo bem.
As inserções e exclusões menores são mais comuns, mas não muito. Se nos concentrarmos nas regiões do genoma onde não há grandes seções mencionadas acima separando humanos e chimpanzés, então nossos genomas coincidem com eles em 99%. Pode-se presumir que o genoma do hominíneo, com o qual nosso ancestral poderia cruzar, deve coincidir com o nosso em 97-98%.
Os híbridos da primeira geração terão os genomas de seus pais em uma proporção de 50 a 50. Claro, a seleção natural terá uma palavra a dizer, mas em geral, cerca de 90% do genoma humano não está sob pressão seletiva, e o grosso da parte restante também não cai sob ela simplesmente porque que é idêntico em ambos os pais. Como resultado, 98-99% dos genes de ambas as espécies serão herdados aleatoriamente.
É claro que, após a primeira geração, a recombinação de dois genomas começará, a unidade do qual é centimorgan. 1 cM corresponde à distância entre genes, cuja recombinação ocorre com uma frequência de 1%. Se você tiver 50 milhões de pares de bases de DNA, haverá uma chance igual de recombinação e nenhuma recombinação a cada geração. Nos humanos, uma geração tem uma média de cerca de 29 anos, nos chimpanzés - 25. Pode-se supor que o Pé Grande tenha cerca de 27 anos.
Se o Yeti surgiu há cerca de 13 mil anos, cerca de 481 gerações mudaram desde então. Isso significa 241 recombinações. Em média, veremos um sinal de recombinação para cada 200k pares de bases ou algo assim.
Portanto, sabemos como deve ser o genoma híbrido: seções de DNA humano com mais de 100 mil bases de comprimento alternam-se com segmentos do mesmo tamanho que são semelhantes aos humanos, mas ainda diferentes deles. As semelhanças entre um e outro devem ser muito fortes, por isso seria difícil dizer onde termina a sequência humana e começa a não humana. Para lidar com isso, seria necessário utilizar equipamentos com resolução da ordem de mil pares de bases. E uma vez que o DNA mitocondrial sugere episódios múltiplos de cruzamento, nenhum Yeti compartilharia a mesma combinação de regiões humanas e não humanas.
O genoma que a Sra. Kechum e seus colegas tentaram nos impingir é completamente diferente. As manchas humanas têm apenas algumas centenas de pares de bases. Eles estão misturados com regiões completamente diferentes das humanas. Tal genoma não apóia a hipótese híbrida de forma alguma. Mas a Sra. Kechum mantém sua posição: afinal, a hibridização poderia ter ocorrido muito mais do que 13 mil anos atrás.
Os funcionários da Ars Technica decidiram descobrir de forma independente o que é esse genoma no site ENSEMBL. O software BLAST mostrou que o cromossomo 11 corresponde melhor a este conjunto de sequências, o que era de se esperar. Mas, como nos lembramos, junto com humanos havia algumas outras áreas. Se formos realmente um híbrido, então eles deveriam pelo menos se parecer com humanos, mas nada do tipo - para alguns, nenhuma correspondência foi encontrada no banco de dados, enquanto outros, como se viu, pertencem a ursos, camundongos e ratos, ou seja, temos amostras humanas comuns diante de nós, muito fortemente contaminado com o DNA de animais comuns nas florestas da América do Norte.
A reanálise de uma das amostras em outro laboratório levou os geneticistas céticos a uma conclusão semelhante.
Quando o computador foi solicitado a montar o 11º cromossomo humano dessa miscelânea, ele encontrou os fragmentos mais adequados e preencheu as lacunas entre eles com tudo - às vezes com material humano, às vezes não.
Como você pode ver, os autores do estudo não tiveram como objetivo descobrir o que estava diante deles. Eles partiram da firme convicção de que eram amostras puras de DNA de yeti, e todas as esquisitices foram atribuídas a isso. E a razão é que a Sra. Kechum viu o Pé Grande com seus próprios olhos e estava ansiosa para contar ao mundo sobre isso. Segundo ela, ela se encontrou com entusiastas que moram em algum lugar secreto onde podem "se comunicar" com o yeti. Os últimos estão acostumados com as pessoas e se aproximam delas de uma distância tal que podem ser vistas.
Ela afirma que esses "pontos de encontro" são mantidos em segredo para que jornalistas, caçadores e proprietários de zoológicos não se interessem pelo boneco de neve. Resumindo, eles querem proteger o Pé Grande da curiosidade excessiva que não lhes fará bem. Mas um dia, o DNA mitocondrial humano foi encontrado em um cabelo que foi identificado como não humano, e Kechum queria envergonhar os céticos.
E ela considera todos os absurdos de sua pesquisa um mistério que merece mais pesquisas. “Os resultados são como estão, e não vou encaixá-los em modelos científicos convencionais se eles não se encaixarem”, diz ela.
