Lobos já tinham a mutação genética para se transformar em cãezinhos há 54.000 anos

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Créditos: Shaya Pets / Unsplash.

Por Harry Baker
Publicado na Live Science

Uma das principais mutações genéticas responsáveis ​​pelo pequeno tamanho em certas  raças de cães, como lulus-da-pomerânia e chihuahuas, evoluiu em parentes de cães muito antes dos humanos começarem a criar esses companheiros em miniatura. Pesquisadores descobriram que a mutação pode até ser rastreada até os lobos que viveram mais de 50.000 anos atrás.

Os pesquisadores descobriram a mutação, que é encontrada no gene do fator de crescimento semelhante à insulina tipo 1 (IGF1), estudando dados coletados como parte do Projeto Genoma Canino dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) dos EUA, um projeto de ciência cidadã em que os proprietários coletam amostras de DNA de cães de estimação.

Essa mutação “incomum”, encontrada não no próprio gene IGF1, mas no DNA que regula a expressão desse gene, já havia passado despercebido dos pesquisadores por mais de uma década.

Depois de consultar cientistas na Inglaterra e na Alemanha, os pesquisadores descobriram que a mutação estava presente em DNA de 54.000 anos de fósseis de lobos-da-estepe siberianos (Canis lupus campestris), bem como no DNA de todas as espécies de canídeos vivas hoje, incluindo chacais, coiotes e cães de caça africanos.

“É como se a natureza o tivesse guardado no bolso de trás por dezenas de milhares de anos até que fosse necessário”, disse a autora sênior Elaine Ostrander, geneticista do NIH especializada em cães, em um comunicado.

A descoberta ajuda a unir o que sabemos sobre domesticação de cães e tamanho do corpo, acrescentou.

Mutação incomum

Os genes são seções de DNA que atuam como o modelo para a construção de proteínas específicas. Cada gene é composto por uma combinação única de quatro bases – adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T) – que codificam uma determinada proteína. Para produzir uma proteína específica, as células devem descompactar o DNA de fita dupla para ler as bases da fita que contém o gene correspondente.

A maquinaria especial dentro da célula copia o DNA e cria o RNA – uma molécula de fita simples semelhante ao DNA com um açúcar diferente (ribose em vez de desoxirribose) e a base de uracila (U) em vez de timina (T) – que é então usada para fazer as proteínas. Este processo é conhecido como transcrição.

A nova mutação está localizada em uma seção do DNA próxima ao gene IGF1 e regula sua expressão, que por sua vez influencia o tamanho corporal do cão. Existem duas versões, ou alelos, desse trecho de DNA: um alelo tem uma base extra de citosina (C) que causa um tamanho corporal menor, e o outro alelo tem uma base extra de timina (T) que causa um tamanho corporal maior, disse Ostrander à Live Science.

Cada cão herda dois alelos do gene (um do pai e um da mãe), o que significa que pode ter duas versões do alelo do tamanho pequeno (CC), uma de cada (CT) ou duas do alelo grande (TT), acrescentou.

Os pesquisadores analisaram o DNA de diferentes raças de cães e encontraram uma grande correlação entre alelos e tamanho: cães pequenos eram CC, cães de tamanho médio eram CT e cães grandes eram TT.

Como os canídeos se tornaram menores em parte devido à mutação do IGF1. Créditos: Plassais et al., Current Biology, 2022.

Ficando menores

Depois de encontrar a mutação, os pesquisadores do NIH queriam saber até onde os alelos poderiam ser rastreados na evolução dos canídeos, o que os levou a procurar a mutação no DNA de lobos antigos a partir de genomas publicados em estudos anteriores.

“Ficamos surpresos ao encontrar a mutação e encantados ao descobrir que ambas as variantes [C e T] estavam presentes há mais de 54.000 anos”, disse Ostrander à Live Science.

Os pesquisadores previram que o alelo para estatura menor era muito mais novo do que o alelo para tamanho maior, mas esse não foi o caso, acrescentou ela.

A mutação IGF1 parece ter desempenhado um papel fundamental na evolução de canídeos menores, como chacais, coiotes e cães de caça africanos, todos com duas cópias do alelo do tamanho pequeno (CC). No entanto, é extremamente improvável que os cães pequenos tenham evoluído naturalmente para se tornarem tão pequenos como são sem a intervenção da domesticação e reprodução humana, acrescentou.

“O alelo do tamanho pequeno foi mantido em um nível baixo [em cães] por dezenas de milhares de anos até que foi selecionado durante ou por volta da época da domesticação”, disse Ostrander.

Essa criação foi feita para criar cães menores que pudessem caçar melhor presas pequenas, como coelhos, acrescentou.

As primeiras raças de cães ligeiramente menores, que acabaram sendo criadas até se tornarem as versões extremamente em miniatura que vemos hoje, surgiram entre 7.000 e 9.500 anos atrás, de acordo com os pesquisadores.

Entendendo o tamanho do corpo

O gene IGF1 não é o único gene que afeta o tamanho do corpo de um cão. Pelo menos 20 genes conhecidos codificam o tamanho do corpo, mas esse gene em particular tem uma influência descomunal: é responsável por cerca de 15% da variação do tamanho do corpo entre as raças de cães, uma grande quantidade para apenas um gene, disse Ostrander.

Em comparação, centenas de genes afetam o tamanho do corpo em humanos, disse Ostrander. Mas não surpreende que os cães tenham menos genes relacionados ao tamanho do corpo, considerando que a maioria das raças de cães existe há apenas algumas centenas de anos, acrescentou.

Os pesquisadores continuarão a estudar mais genes de tamanho corporal em cães para entender melhor como os genes funcionam juntos para determinar o tamanho exato de cada raça, de chihuahuas a dogues alemães.

“O próximo passo é descobrir como todas as proteínas produzidas por esses genes trabalham juntas para fazer cães grandes, pequenos e tudo mais”, disse Ostrander.

O estudo foi publicado na revista Current Biology.