Quando ensinamos as bases da genética para alunos de ensino médio frisamos que há dois tipos de gêmeos: os univitelinos que se originaram de um só óvulo fecundado que se dividiu em dois após a formação do zigoto, tendo ambos DNA idêntico; e os bivitelinos, também chamados de gêmeos fraternos, são como irmãos nascidos em épocas diferentes, dois óvulos são fecundados dando origem a dois zigotos distintos, cada um com seu DNA. Até pouco tempo acreditávamos que os gêmeos idênticos tinham exatamente o mesmo DNA, sendo “cópia carbono” um do outro. Novas pesquisas estão mostrando que a realidade é mais interessante!
As novas revelações da epigenética e da genética que estuda as mutações no genoma estão mostrando que nosso DNA começa a sofrer alterações já imediatamente após a formação do zigoto. Até o final da gestação um par de gêmeos univitelinos já carrega diferenças em seu DNA. Essas diferenças podem não ser suficientes para resultar em alterações visíveis, os gêmeos ainda se parecem “iguaizinhos”, mas elas podem ser significativas para pesquisas científicas que se baseiam em estudos com gêmeos.
Estudos com gêmeos são de importância particular para inúmeras áreas da ciência, incluindo a psicologia, pois se baseiam na ideia de que se dois indivíduos são absolutamente idênticos geneticamente, quaisquer diferenças em termos de reações ou comportamento devem ser atribuídas ao ambiente ou fatores externos (como um tratamento que está sendo estudado). Por exemplo, em estudos sobre alcoolismo pesquisadores costumam investigar os casos de gêmeos univitelinos adotados logo após o nascimento. Se ambos os indivíduos desenvolvem alcoolismo mesmo tendo sido criados em ambientes diferentes por pais diferentes, isso soma como evidência de que alcoolismo é de fato uma doença genética e não consequência do ambiente. Contudo, se um deles se torna alcóolatra e o outro não, isso seria evidência de que o ambiente tem maior poder do que a genética. Mas se os gêmeos não são completamente idênticos, isso pode resultar em problemas para esse tipo de pesquisa.
Pesquisadores na Islândia investigaram 381 pares de gêmeos univitelinos e descobriram que enquanto 38 pares eram cópias idênticas um do outro, o resto continha diferenças em seu DNA que aparentemente haviam se originado muito cedo durante o processo de desenvolvimento embrionário. Devido aos padrões de mutações encontrados nessas pesquisas, os cientistas cogitam a hipótese de que embriões não se dividem ordenadamente como se pensava e que mutações podem aparecer em células da divisão ocorrer, gerando gêmeos que não são completamente idênticos desde o início.
Para complicar esse assunto, as mais recentes descobertas da epigenética mostram que as alterações efetuadas nos genes como paramutação, modificações nas histonas, e metilação do DNA começam desde a concepção e são diferentes para cada gêmeo. Mudanças epigenéticas são alterações que ocorrem sem que haja mudança efetiva no código do DNA (como seria uma mutação de fato). A mais comum é a metilação do DNA em que parte de um alelo é “silenciada” através de um processo químico e expressão daquele gene se modifica. Essas alterações podem ser acumular durante a vida do indivíduo e resultar nas diferenças que observamos entre os gêmeos idênticos como comportamento e personalidade diferente e leves diferenças em aparência física. Epigenética também está por trás de doenças como câncer e doenças autoimune e pode explicar porque alguns gêmeos univitelinos desenvolvem certas condições de saúde enquanto seus pares continuam saudáveis.
Gosta de genética? Veja alguns dos livros que recomendamos:
Autor: Siddhartha Mukherjee
Nível: Iniciante-intermediário
Neste best-seller do New York Times, Siddhartha Mukherjee traça uma história científica e íntima do gene humano.
Nesta aclamada obra, Siddhartha Mukherjee, vencedor do prêmio Pulitzer de não ficção de 2011, combina ciência, história social e relatos pessoais para nos contar a extraordinária narrativa de uma das mais importantes descobertas dos tempos modernos. Ao investigar a hereditariedade, Mukherjee irá mostrar como a genética influencia nossas vidas, personalidades, identidades, destinos e escolhas.
Ao longo do livro, Mukherjee explora também a própria origem e família, com seu trágico histórico de doenças mentais, nos mostrando como a ciência pode saltar rapidamente dos laboratórios para a vida. Um livro extraordinário sobre uma das mais importantes – e urgentes – questões da humanidade.
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Author: Richard Dawkins
Nível: Intermediário-avançado (a leitura pode ser difícil para quem não tem um conhecimento básico de biologia e genética. Alguns conceitos são avançados)
O gene egoísta foi publicado em 1976. Propunha-se a condensar o enorme corpo teórico já produzido para compreender como espécies surgem e se diversificam, como indivíduos se relacionam e colaboram entre si – e a ir além. Richard Dawkins inovou de muitas maneiras. Introduziu uma linguagem informal e metafórica numa área dominada por reflexões densas e fórmulas matemáticas. Subverteu a percepção intuitiva da importância dos organismos e dos grupos: o gene é quem comanda, quem busca perpetuar-se. Os organismos são máquinas de sobrevivência construídas pelos genes, num processo competitivo de construir a máquina mais eficaz. E a influência dos genes não pára aí. Organismos interagem entre si e com o mundo inanimado, e assim alteram seu ambiente e promovem a propagação de genes presentes em outros corpos.
Um dos livros mais aclamados da história da divulgação científica, ele não só apresenta a biologia evolutiva de forma acessível, mas acrescenta uma interpretação metafórica que inspirou gerações de biólogos e simpatizantes: somos máquinas de sobrevivência a serviço dos genes.
Desde a sua publicação, foi traduzido para mais de 25 idiomas e sucesso de vendas pelo mundo todo. Um livro atual, que continuará a ser referência obrigatória para quem se interessa pela evolução da vida. Esta edição comemorativa dos trinta anos de publicação traz uma nova introdução do autor.
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Darwin sem frescura: Como a ciência evolutiva ajuda a explicar algumas polêmicas da atualidade
Autores: Pirula e Reinaldo José Lopes
Nível: Iniciantes
Em uma viagem por eras, continentes, nascimentos e extinções, dois brasucas nerds nos convidam a um mergulho na teoria da evolução com as mais modernas e variadas descobertas científicas já feitas na história.
Com a leveza e descontração, os autores Reinaldo e Pirula respondem questões das mais diversas que, de algum modo, se relacionam à teoria mais importante da biologia.
Afinal, existe um elo perdido? De onde veio a nossa espécie? A humanidade está em processo de extinção? Por que irlandeses têm mais tolerância à lactose do que chineses? Por que leões matam filhotinhos? Como a evolução explica a existência da homossexualidade? E o mais importante: sou fresco por não gostar de brócolis?
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James Keller é biólogo e geneticista formado pela Universidade de Vanderbilt. James possui mestrado em biotecnologia pelo MIT e trabalha com consultoria para novas startups nesta área. James já morou no Brasil e fala bem português, podendo responder aos comentários dos leitores postados aqui.
Já vi muitas fotos dessas duas gêmeas, Clemente acho que é o sobrenome delas. Lindas demais!
Siiiim!!! Muito lindas! Espero que minhas futuras filhas sejam lindas assim!
Adoro esses assuntos de genética! Apesar de ser engenheiro de formação sempre leio esses artigos, acho que esse século XXI será o século das revoluções biológicas. Parabéns Dr. Keller!