Sequenciamento genético de animal marinho derruba convicções

Código genético de tunicado mostrou que animais parecidos podem ter genomas completamente diferentes

Maria Fernanda Ziegler, iG São Paulo |

Science/AAAS
Oikopleura é um organismo marinho transparente que só fica visível quando leite é adicionado à água do mar
Pela primeira vez cientistas encontraram um animal com código genético completamente diferente dos outros. O genoma do tunicado Oikopleura , (grupo de animais que fica entre os vertebrados e os inverterbrados), não só se mostrou de estrutura sui-generis, como também é o código genético de animal mais compacto estudado até agora. A descoberta causou surpresa entre os pesquisadores e figurou como oportunidade única para o entendimento sobre a dinâmica dos genomas.

Isto porque, até o sequenciamento do Oikopleura , foram encontradas poucas variações na arquitetura genética mesmo entre animais muito distintos. Para se ter uma ideia, a comparação entre o genoma de esponjas e de humanos mostrou estruturas muito semelhantes -- de fato, as esponjas do mar compartilham quase 70% de genes com os humanos.

Mas o genoma do Oikopleura é diferente de tudo o que já foi visto. Ele apresentou uma mudança radical na ordenação dos genes, o que, de acordo com o estudo de um grupo de pesquisadores de universidades da Europa, faz pensar que a ordem em que os genes se apresentam não tem importância funcional, no fim das contas.

Outro fator está relacionado à reorganização genética dos íntrons - parte do RNA mensageiro que não codifica proteína. A maioria dos íntrons antigos continua presente nos genes dos outros animais, mas, no genoma do Oikopleura eles desapareceram assim que novos intróns foram introduzidos. “Talvez porque eles são dispensáveis e ocupariam espaço em um genoma que devem permanecer compacto”, disse ao iG Daniel Chourrout, do Centro de Biologia Celular Marinha, da Universidade de Bergen, Noruega, e autor do estudo publicado na edição desta semana do periódico científico Science .

De acordo com Daniel Chourrout, a razão para sequenciamento tão fora do comum está ligada ao rápido período evolutivo dos tunicados. “Toda a sequência genética evoluiu mais rapidamente do que o habitual. Praticamente todos os elementos da organização genética são diferentes, incluindo a ordem dos genes nos cromossomos, a posição dos íntrons nos genes, e o nível de expansão de genes nas famílias”, disse ao iG .

Os motivos ainda não são conhecidos pelos pesquisadores, mas eles acreditam em três possibilidades para tal variação. O primeiro seria o curto período de vida destes animais, que vivem apenas 4 dias. Outro ponto, seria o fato de serem animais que vivem na superfície marinha e estarem expostos a radição ultra violeta, que pode causar todos os tipos de mutações, incluindo rearranjos do genoma após a quebra do DNA. A terceira hipótese seria defeito no mecanismo de reparação do DNA.

Não para por aí
Os pesquisadores analisaram o genoma de diferentes espécimes deste animal, que apresentam semelhanças morfológicas mas vivem em partes diferentes do oceano. Ao fazer a comparação do sequenciamento genético de espécimes do Atlântico e do Pacífico, mais uma surpresa: as duas populações são geneticamente tão diferentes entre si quanto um tunicado de uma baleia. “Populações de oceanos diferentes do que acreditávamos ser a mesma espécie de Oikopleura dioica, de igual aparência, apresentaram genomas incrivelmente diferente”, disse.

De acordo com Chourrout, o sequencimento do Oikopleura abre caminho para novos entendimentos sobre o genoma, mostrando mais um caso em que a ciência atira no que vê e pode acertar no que não vê. A ideia inicial do grupo era a maior compreensão desta espécie. O animal tem grande importância na dinâmica do oceano. Ele contribui entre 20 e 80% para o fluxo de carbono e suas larvas representam o segundo maior componente dos zooplânctons marinhos.

Mas em 2001, observaram que se tratava de um dos genomas mais compactos do reino animal e desde então, vêm fazendo descobertas atrás de descobertas. “No contexto das mudanças globais, torna-se urgente a acumulação de conhecimento sobre estes organismos, e ter o genoma sequenciado e interpretados é um grande passo nessa direção”, disse Chourrout.

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