Ortognatik Cerrahi Sonrası Ortodontik Süreç

O relógio molecular é uma abstracção das observações de que o número de substituições de aminoácidos ou de nucleótidos separando um par de espécies é mais ou menos proporcional ao tempo de divergência do ancestral comum (ver Gillespie, 1991, para mais pormenores sobre relógios moleculares).

Segundo Gillespie (1991), existem duas razões porque nos devemos preocupar com o relógio molecular: como um instrumento para estimar tempos de divergência entre linhagens e pelas suas implicações acerca dos mecanismos de evolução molecular. É no entanto preciso ter cuidado com o estabelecimento da escala temporal da evolução e com os erros associados à determinação do relógio. Um erro poderá determinar a consideração de diferentes modelos de evolução (Gillespie, 1991). Podemos ainda adiantar como veremos mais adiante que a velocidade de substituição poderá mudar entre taxa, entre genes e entre posições nos genes.

Segundo Huelsenbeck et al. (2000), a hipótese do relógio molecular continua a ser uma importante ferramenta analítica e um importante conceito na biologia evolutiva apesar da existência de várias observações em que a hipótese do relógio não explica perfeitamente a variação observada nas sequências de DNA. Estes autores criaram então um modelo paramétrico que relaxa o relógio molecular permitindo que as taxas de variação variem entre linhagens de acordo com um processo composto de Poisson. Quando num evento a taxa de substituição varia, a taxa de substituição corrente é modificada por uma variável aleatória com distribuição gamma.

Para estimar o tempo de divergência de um conjunto de taxa (por exemplo espécies) ou grupo de taxa, Takezaki et al. (1995) apresentaram dois testes de relógio molecular (“molecular clock”) para aplicação a uma determinada topologia: “two-cluster test” e “branch length test”. O primeiro examina a hipótese do relógio molecular para as duas linhagens criadas por um nó interior da árvore, o segundo examina o desvio entre a raíz da árvore e topo. A estimativa dos tempos de divergência de linhagens evolutivas estão dependentes da filogenia estabelecida, de uma datação paleontológica bem feita pelo menos para um nó da

árvore filogenética e de um teste de correcção das diferentes taxas evolutivas (Arnason et al., 2000).

A comparação de várias sequências de DNA mitocondrial em muitos vertebrados levou ao pressuposto que as substituições nucleotídicas acumulavam linearmente com o tempo e eram semelhantes nos vários grupos de animais (Brown, et al., 1979; Hillis & Moritz, 1990). No entanto isto parece não corresponder à realidade. Por exemplo, as taxas de substituição nos roedores é quatro a oito vezes maior do que nos primatas superiores (Li et

al., 1987). Muitos autores defendem que as diferentes linhagens podem ter diferentes taxas de

substituição devido ao tempo de geração (Li, et al. 1987), à eficiência de reparação do DNA, à exposição a mutagéneos, à taxa metabólica, etc. (Cantatore, et al., 1994; Mindell et al., 1996; Sibley & Ahlquist, 1990). Para responder à variação existente nas taxas de substituição vários modelos foram propostos (ver por exemplo Rambaut & Bromham, 1998).

Os relógios moleculares são problemáticos (Hillis et al., 1996a,b). É portanto correcto referir que as taxas de evolução molecular variam consoante os grupos e consoante os genes e posições dentro dos genes (Mindell & Thacker, 1996). É difícil calibrar um relógio molecular, principalmente devido aos fenómenos de heterogeneidade de substituição entre as várias posições (Harris et al., 2000). Não é igualmente aconselhável usar valores de outros grupos taxonómicos. Podem ser eventualmente utilizados valores de grupos próximos (Harris et al., 2000), mas mesmo assim podem surgir discrepâncias.

Avise et al. (1992) sugerem diferentes taxas para diferentes organismos. Curioso é que seis anos mais tarde Avise et al. (1998) volta a utilizar uma taxa de substituição, ou relógio molecular padrão de 2% para o DNA mitocondrial de répteis embora admitam a existência de taxas de substituição mais baixas e considerem como mais baixa a de 0.5% por milhão de anos. Este valor pode não ser real pois para uma tartaruga que tem uma longevidade de várias dezenas de anos, o seu relógio molecular será diferente dum lagarto que apenas vive 2 a 3 anos.

Mais recentemente, Palkovacs et al. (2002), num estudo em tartarugas do Índico, obteve resultados que suportavam as teorias de que um pequeno tempo médio de geração e um pequeno tamanho corporal estavam relacionados com um aumento da taxa de substituição do DNA mitocondrial dos vertebrados.

Muitas vezes a calibração de uma determinada topologia pode ser efectuada mais realisticamente com base em informação exterior ao conjunto de dados que suporta a topologia. Sabendo por exemplo a idade geológica ou histórica da separação das linhagens é

um passo importante para o estabelecimento dum relógio molecular ou para a sua calibração. Foi assim que se deduziu para o citocromo b, 2% para Gallotia galloti (González et al., 1996), mas 1.5 a 1.9 % no grupo dos Gallotia spp. gigantes (Pestano et al., 2003). E, também foi assim que Irwin et al. (1991) obteviveram uma taxa de substituição de transversões, em mamíferos, de cerca de 0,20% por milhão de anos no citocromo b.

Dois dos primeiros trabalhos a estimar taxas de mutação foram o de Upholt & David (1977) e o de Brown et al. (1979) que encontraram uma taxa de mutação no DNA mitocondrial dos vertebrados de cerca de 2% por milhão de anos. Após estes trabalhos, muitos trabalhos utilizaram este valor numa grande variedade de organismos: peixes ciclídeos (Meyer et al., 1990), ou lagartos do género Gallotia (Thorpe et al., 1994). No entanto a literatura tornou-se errática em relação às taxas de calibração. Mesmo no interior duma espécie a taxa pode variar como na Víbora Lachesis muta, entre 0,47 e 1,32 % por milhão de anos (Zamudio & Greene, 1997).

Caccone et al. (1999b) obtiveram uma taxa de substituição em tartarugas de cerca de 0,4 a 0,6 % por milhão de anos. No escincídeo, Ablepharus kitaibelii, Poulakakis et al. (2005), consideraram para o citocromo b uma taxa de mudança de 1,3% por milhão de anos e para o 16S rRNA consideraram uma taxa de mudança de 0.457 %.

Noutros vertebrados, Kasapidis et al. (2005) consideraram a taxa evolutiva de 12,4 % para o domínio I da região controle (CR-I) de lebres (Lepus europaeus). Para a mesma região Vilá et al. (1999) consideram o valor de 10% para o Lobo (Canis lupus); Horai et al. (1995), consideraram o valor de 7.39 % para o homem; Sturmbauer et al. (2001) consideraram o valor entre 6,5 a 8,8 % para os ciclídeos africanos.

Nos trabalhos de Thorpe et al. (1994) e González et al. (1996) em Gallotia spp. (Reptilia: Lacertidae), uma regra pôde ser encontrada ou seja, em que a divergência de 24 % no citocromo b define géneros distintos, 10-12% espécies distintas e 5% ou menos encontra- se ao nível da separação dentro das espécies, nomeadamente ao nível das subespécies.

Gillespie (1986b) já havia referido as diferentes taxas existentes no DNA. Uma das razões referidas pelo autor para explicar a maior taxa de substituição silenciosa no DNA mitocondrial do que no DNA nuclear é de que o segundo apresenta histonas associadas que são conservativas enquanto que o DNA mitocondrial não as possui.

Capítulo 6