A vasta diversidade da vida na Terra reflete-se na imensa variedade de proteínas encontradas em diferentes espécies. As proteínas são moléculas essenciais que desempenham uma infinidade de funções nos organismos vivos, incluindo catalisar reações bioquímicas, transportar moléculas, fornecer suporte estrutural e facilitar a comunicação entre as células. As diferenças nas sequências e estruturas proteicas entre as espécies desempenham um papel crucial na formação das características e adaptações únicas de cada espécie. Estudos comparativos de genômica e proteômica permitiram aos pesquisadores investigar a base molecular da biodiversidade, comparando sequências e estruturas de proteínas em diversas espécies. Aqui estão alguns aspectos-chave de como as proteínas diferem entre as espécies:

1. Duplicação e divergência genética:
Eventos de duplicação de genes podem levar à formação de genes parálogos, que são cópias de um gene ancestral que divergiu ao longo do tempo. Esses parálogos podem adquirir funções distintas ou sofrer modificações adicionais, contribuindo para a expansão e diversificação das famílias de proteínas.


2. Mutações pontuais e deriva genética:
Mutações aleatórias nas sequências de DNA podem levar a alterações nas sequências de aminoácidos das proteínas. Essas mutações pontuais podem alterar a estrutura, função ou propriedades regulatórias da proteína. Com o tempo, o acúmulo de mutações neutras através da deriva genética também pode contribuir para a divergência de proteínas entre as espécies.


3. Transferência Horizontal de Genes:
A transferência horizontal de genes (HGT) é a transferência de material genético entre organismos não relacionados. O HGT pode introduzir novos genes no genoma de uma espécie, levando à aquisição de novas funções e adaptações. Por exemplo, acredita-se que a presença de genes bacterianos nos genomas de alguns eucariontes tenha resultado de eventos antigos de HGT.


4. Seleção Positiva e Adaptação Funcional:
A seleção natural pode atuar sobre sequências proteicas, favorecendo aquelas que conferem características ou adaptações vantajosas a ambientes específicos. Este processo de seleção positiva leva ao acúmulo de mutações benéficas e à divergência de sequências proteicas entre espécies que se adaptaram a diferentes nichos ecológicos.


5. Seleção Relaxada e Evolução Neutra:
Em alguns casos, as sequências proteicas podem evoluir de forma neutra, o que significa que não sofrem fortes pressões seletivas. Isto pode ocorrer quando a proteína não é essencial para a sobrevivência ou quando a sua função não é afetada por certas mutações. A evolução neutra contribui para o acúmulo de mutações silenciosas e a divergência de sequências proteicas ao longo do tempo.


6. Evolução Convergente:
A evolução convergente ocorre quando espécies não relacionadas evoluem independentemente sequências ou estruturas de proteínas semelhantes em resposta a pressões ambientais semelhantes. Este fenômeno sugere que certas soluções proteicas são ótimas para funções específicas, levando ao surgimento de adaptações análogas em diferentes linhagens.


As diferenças nas proteínas entre as espécies refletem a história evolutiva, a diversidade genética e a adaptação dos organismos aos seus respectivos ambientes. O estudo da divergência de proteínas fornece informações valiosas sobre os mecanismos que impulsionam a biodiversidade e as inovações funcionais que moldaram a complexidade da vida na Terra.