TESTE DE COMPLEXIDADE

Herton Escobar

21 Junho 2011 | 21h10

Imagine só o seguinte: Você tem um problema no presente que precisa ser solucionado no futuro. Há duas (ou mais) soluções possíveis, e ambas têm igual probabilidade de sucesso, só que uma delas é mais simples e outra, mais complexa. Qual das duas você escolhe?

A mais simples … óbvio!

Agora imagine o inverso: Que você já tem um problema solucionado no presente, e quer saber como ele foi solucionado no passado. Em outras palavras: Você quer saber o que aconteceu no passado para entender como chegamos ao presente. Há duas “histórias” possíveis: uma mais simples e outra, mais complexa. Ambas são igualmente capazes de explicar o presente, só que uma é mais simples e a outra, mais complexa. Então, qual é a história “real”? Como você decide se a história se passou “assim” ou “assado”?

Ambos os cenários acima remetem a um princípio científico-filosófico chamado “parcimônia”, segundo o qual a explicação mais simples é, em geral, a mais provável de estar correta. Simples assim.

Vejamos um exemplo prático bem banal: Você perdeu suas chaves e não sabe como. Há duas possibilidades: Ela pode ter caído do seu bolso ou alguém pode tê-las roubado. Qual é a explicação mais provável de estar correta? Bem … depende de uma série de fatores. Depende do tipo de calça que você estava usando (se tinha bolso grande ou bolso pequeno), por onde você andou (se só caminhou até a padaria da esquina ou se espremeu por uma calçada lotada de gente no centro da cidade, onde a possibilidade de ser furtado é maior), se você é uma pessoa distraída, que normalmente perde coisas ou não, etc e tal.
Se a chave nunca aparecer, você nunca saberá com certeza o que aconteceu. Mas pode usar o conceito de parcimônia para fazer um julgamento sobre qual é a explicação mais simples e, portanto, a mais provável de estar correta, de acordo com as cirscunstâncias.

Parece óbvio, não é?
De uma forma geral, sim.
Mas, infelizmente, não. Nem sempre. Especialmente na biologia.

Poderia dar vários exemplos mais simples e acadêmicos, mas vou logo pular (como sempre) para o mais fascinante e intrigante de todos: o processo de duplicação do DNA, a codificação de proteínas e o funcionamento das células de uma forma geral – ou seja, os processos mais básicos de sustentação da vida como a conhecemos.

Visto de longe, de forma simplificada, o processo de duplicação do DNA em nossas células parece ser um negócio muito elegante e super eficiente … uma solução perfeita e prática para a multiplicação de organismos e a transmissão de características de uma geração para outra (hereditariedade). E é mesmo. Afinal, tem funcionado há mais de 3,5 bilhões de anos, tanto para bactérias quanto seres humanos, e tudo mais que é vivo por aí entre uma coisa e outra. Ninguém até hoje conseguiu inventar coisa melhor.

Mas está MUITO longe de ser uma solução simples. Quando se estuda o funcionamento das células em detalhe, é um sistema tão complexo, mas tão complexo, que é quase inacreditável que funcione. É uma complexidade com a qual não canso de me impressionar.

Cada vez que uma célula do seu corpo se divide, o DNA dentro dela precisa ser duplicado. O processo (ilustrado no vídeo acima) envolve uma série de moléculas que trabalham em sincronia para fazer o negócio funcionar. Tem a helicase, que abre a dupla fita do DNA como um zíper. Depois vem a polimerase, que se agarra ao DNA e corre por ele como um trem que desliza sobre um trilho, pegando bases nitrogenadas (A, T, C e G) que estão soltas no núcleo da célula e grundando-as uma a uma numa cadeia, para produzir uma nova dupla fita idêntica à original. Esse processo é bastante eficiente, mas não é perfeito. A polimerase comete erros. Alguns dos quais ela mesma é capaz de detectar e corrigir. Há dois tipos de polimerase: uma que trabalha rápido e comete mais erros, outra que trabalha mais devagar, mas comete menos erros. E mesmo com as duas funcionando, sempre passa alguma coisa. Há também as enzimas de restrição, que cortam o DNA onde for preciso, e as ligases, que grudam fragmentos de DNA onde necessário.

Um vez duplicado, o DNA precisa ser organizado em novos cromossomos, que precisam ser alinhados no centro da célula, para que metade vá para um lado e metade vá para outro no momento em que a célula se dividir em duas … processo que é controlado e mediado para uma enorme orquestra de outras moléculas e organelas (e que nós ainda não compreendemos completamente).

Aí vem a parte de fazer esse DNA todo funcionar, que é o processo de transcrição do DNA em RNA e a tradução desse RNA em proteínas (ilustrado no vídeo abaixo). Nosso genoma (e o de qualquer outro organismo) é composto por uma sequência de bilhões de pares de bases nitrogenadas, mas só uma pequena porcentagem dessas bases formam o que chamamos de “genes”, que são as partes funcionais do genoma, que codificam proteínas. E esses genes estão espalhados pelo genoma de maneira mais ou menos aleatória. Alguns bem pertinho, outros bem distantes. E dentro de cada gene há sequências de DNA que não são codificadoras, chamadas íntrons, que precisam ser cortadas do RNA mensageiro antes da fabricação das proteínas dentro dos ribossomos. Um gene pode dar origem a diferentes proteínas, dependendo da maneira como for transcrito. E há sequências chamadas fatores de transcrição, que não codificam proteínas, mas controlam o funcionamento de outros genes, ligando-os, desligando-os e/ou modulando sua intensidade.

Quem faz a transcrição é uma enzima chamada transcriptase. Ela produz uma molécula de RNA mensageiro, que é quase idêntica ao DNA, com a diferença de que tem uma base U (uracil) no lugar da base T (timina). Esse RNA passa então por dentro de um ribossomo, onde sua sequência de nucleotídeos é traduzida em uma sequência de aminoácidos, que se dobram de uma forma extremamente complexa e específica para formar uma proteína. Isso tudo envolvendo uma infinidade de outras moléculas e processos bioquímicos no meio do caminho que não caberiam aqui neste post …

Mas nem é preciso se preocupar muito com os detalhes. Pense apenas no básico: Por que usar o RNA mensageiro? Por que não ir direto do DNA para as proteínas, que seria um caminho muito mais simples e direto, por exemplo?

Meu objetivo quando comecei a escrever este post não era entrar na discussão sobre evolução versus criacionismo … mas é inevitável, e irresistível. É uma questão interessante demais para ser ignorada, ainda que já tenha sido debatida à exaustão.

Então eu pergunto: O que é mais provável, do ponto de vista “parcimonioso”, que a vida foi criada por Deus, ou que ela evoluiu por processos naturais? Qual é a explicação mais simples?

Nenhuma delas é simples. Mas, assim como no caso das chaves perdidas, é possível fazer um julgamento de probabilidade com base nas evidências disponíveis e nas circunstâncias presentes.

Com relação à complexidade, muitas pessoas argumentam que a vida é complexa demais para ter evoluído “por conta própria”. A complexidade, portanto, seria evidência de uma inteligência suprema, de um Criador. Mas é possível fazer, também, o argumento contrário … Para mim, a complexidade carrega a assinatura não de uma inteligência suprema, mas de um processo evolutivo aleatório, cumulativo, sem propósito, não-dirigido e não-controlado, em que um coisa se conecta à outra não pelo caminho mais simples, mais óbvio, ou mais curto, mas pelos caminhos que se mostraram possíveis diante dos átomos, das moléculas e das condições disponíveis a cada determinado passo do processo. O resultado final é um caminho tortuoso, cheio de obstáculos, desvios, em mutação constante e sem destino certo … mas que nos trouxe até o presente mesmo assim, não trouxe?

Se Deus criou a vida, ele não é adepto do conceito de parcimônia. A natureza, também não. Eita maquininha complicada que nós somos!

Ironicamente, porém, temos de ser gratos por esses defeitos e obstáculos, pois se o processo de replicação do DNA fosse perfeito, nós simplesmente não existiríamos (do ponto de vista evolutivo). Se o processo de replicação fosse perfeito, todo organismo seria uma cópia idêntica do anterior. Não haveria mutação. Não haveria variabilidade. E sem variabilidade, não haveria evolução. Nada mudaria.

Então, viva a complexidade, e viva a imperfeição! Imagine só!

Abraços a todos.

CRÉDITO: Ambos os vídeos neste post foram produzidos pelo DNA Learning Center, do Cold Spring Harbor Laboratory.