Pesquisadores da Universidade de Tübingen descobrem características dentárias que revelam relações genéticas em seres humanos, servindo como proxy para o DNA.
Pesquisadores da Universidade de Tübingen mostraram que a forma dos dentes humanos pode ser usada para reconstruir as relações genéticas. Dr. Hannes Rathmann e Dr. Hugo Reyes-Centeno, do Centro de Estudos Avançados em Humanidades da Universidade de Tübingen “Palavras, ossos, genes, ferramentas: rastreando trajetórias culturais e biológicas do passado humano” estabeleceram quais características dentárias específicas são mais adequadas para inferir relações genéticas e quais características dentárias podem refletir outros fatores, como adaptações ao ambiente. O estudo foi publicado nos Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS).
A forma do dente humano varia muito entre indivíduos e populações.
Exemplos de características dentárias comuns incluem os padrões de sulcos nas coroas, o tamanho relativo das cúspides, o número de raízes e a presença ou ausência de dentes do siso. Essas características dentárias são hereditárias, com certas características comumente observadas nas famílias.
Alguns deles ocorrem em diferentes frequências entre as populações, de maneira semelhante à herança e variação do DNA. "Traços dentários podem ser usados em estudos genéticos populacionais quando o DNA não está disponível", diz Hannes Rathmann. Os dentes são o tecido mais duro do corpo humano e os restos dentários dos indivíduos geralmente são bem preservados, mesmo quando a preservação esquelética e de DNA associada é ruim.
Características neutras produzem informações valiosas.
"A maioria das características dentárias humanas provavelmente surgiu por acaso como resultado de deriva genética", diz Rathmann. "Esse é um processo evolutivo considerado neutro, sem vantagens ou desvantagens particulares para indivíduos ou para a população". Por outro lado, também foi proposto que algumas características evoluíram de maneira não-neutra como resultado da seleção e adaptação natural, talvez em resposta ao comportamento da mastigação ou a fatores ambientais. "Dentes que evoluem de maneira neutra são úteis para inferir relações genéticas e podem ser altamente informativos para reconstruir o passado humano", acrescenta Hugo Reyes-Centeno. A fim de desemaranhar os mecanismos evolutivos neutros e não neutros, os pesquisadores compararam a variação nas características dentárias à variação no DNA em evolução neutra em várias populações ao redor do mundo.
"Para este estudo, desenvolvemos um algoritmo que poderia comparar dados de DNA com características dentárias comumente usadas e todas as combinações possíveis dessas características", explica Rathmann. Os pesquisadores realizaram cálculos extensos e analisaram mais de 130 milhões de combinações possíveis de características dentárias. Isso lhes permitiu identificar um conjunto de combinações de características altamente informativas que preservam melhor os sinais genéticos neutros - tornando-os os mais úteis para reconstruir relacionamentos genéticos.
Implicações abrangentes para ciências forenses, arqueologia e paleoantropologia.
Os resultados podem ser aplicados em muitos contextos diferentes, incluindo a identificação de indivíduos desconhecidos em casos forenses, a investigação da mobilidade de populações antigas em estudos arqueológicos e a reconstrução da origem e evolução de nossas espécies usando fósseis humanos em pesquisas paleoantropológicas. "Em tais investigações, pode ser que o DNA não possa ser recuperado devido à preservação deficiente ou quando restrições se aplicam a amostras destrutivas", diz Reyes-Centeno. É quando as características dentárias se tornam um proxy muito útil para o DNA. "Propomos que estudos futuros priorizem as características dentárias e combinações de características mais eficazes encontradas em nosso estudo, pois permitem tirar conclusões mais precisas sobre as relações genéticas". Incluir traços dentais não neutros poderia distorcer os resultados da análise genética, dizem os pesquisadores.
Pesquisa: Universidade de Tübingen.
- Hannes Rathmann e Hugo Reyes-Centeno, 2020.
Pesquisadores da Universidade de Tübingen mostraram que a forma dos dentes humanos pode ser usada para reconstruir as relações genéticas. Dr. Hannes Rathmann e Dr. Hugo Reyes-Centeno, do Centro de Estudos Avançados em Humanidades da Universidade de Tübingen “Palavras, ossos, genes, ferramentas: rastreando trajetórias culturais e biológicas do passado humano” estabeleceram quais características dentárias específicas são mais adequadas para inferir relações genéticas e quais características dentárias podem refletir outros fatores, como adaptações ao ambiente. O estudo foi publicado nos Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS).
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Um mapa-múndi em mosaico feito de vários dentes humanos. (Foto: Coleção Osteological, Universidade de Tübingen)
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Exemplos de características dentárias comuns incluem os padrões de sulcos nas coroas, o tamanho relativo das cúspides, o número de raízes e a presença ou ausência de dentes do siso. Essas características dentárias são hereditárias, com certas características comumente observadas nas famílias.
Alguns deles ocorrem em diferentes frequências entre as populações, de maneira semelhante à herança e variação do DNA. "Traços dentários podem ser usados em estudos genéticos populacionais quando o DNA não está disponível", diz Hannes Rathmann. Os dentes são o tecido mais duro do corpo humano e os restos dentários dos indivíduos geralmente são bem preservados, mesmo quando a preservação esquelética e de DNA associada é ruim.
Características neutras produzem informações valiosas.
"A maioria das características dentárias humanas provavelmente surgiu por acaso como resultado de deriva genética", diz Rathmann. "Esse é um processo evolutivo considerado neutro, sem vantagens ou desvantagens particulares para indivíduos ou para a população". Por outro lado, também foi proposto que algumas características evoluíram de maneira não-neutra como resultado da seleção e adaptação natural, talvez em resposta ao comportamento da mastigação ou a fatores ambientais. "Dentes que evoluem de maneira neutra são úteis para inferir relações genéticas e podem ser altamente informativos para reconstruir o passado humano", acrescenta Hugo Reyes-Centeno. A fim de desemaranhar os mecanismos evolutivos neutros e não neutros, os pesquisadores compararam a variação nas características dentárias à variação no DNA em evolução neutra em várias populações ao redor do mundo.
"Para este estudo, desenvolvemos um algoritmo que poderia comparar dados de DNA com características dentárias comumente usadas e todas as combinações possíveis dessas características", explica Rathmann. Os pesquisadores realizaram cálculos extensos e analisaram mais de 130 milhões de combinações possíveis de características dentárias. Isso lhes permitiu identificar um conjunto de combinações de características altamente informativas que preservam melhor os sinais genéticos neutros - tornando-os os mais úteis para reconstruir relacionamentos genéticos.
Implicações abrangentes para ciências forenses, arqueologia e paleoantropologia.
Os resultados podem ser aplicados em muitos contextos diferentes, incluindo a identificação de indivíduos desconhecidos em casos forenses, a investigação da mobilidade de populações antigas em estudos arqueológicos e a reconstrução da origem e evolução de nossas espécies usando fósseis humanos em pesquisas paleoantropológicas. "Em tais investigações, pode ser que o DNA não possa ser recuperado devido à preservação deficiente ou quando restrições se aplicam a amostras destrutivas", diz Reyes-Centeno. É quando as características dentárias se tornam um proxy muito útil para o DNA. "Propomos que estudos futuros priorizem as características dentárias e combinações de características mais eficazes encontradas em nosso estudo, pois permitem tirar conclusões mais precisas sobre as relações genéticas". Incluir traços dentais não neutros poderia distorcer os resultados da análise genética, dizem os pesquisadores.
Pesquisa: Universidade de Tübingen.
- Hannes Rathmann e Hugo Reyes-Centeno, 2020.