O incrível celacanto não passou 65 milhões de anos inalterado, revela seu genoma

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Latimeria chalumnae. Crédito: Латимерія коморська.

Por Tessa Koumondouros
Publicado na ScienceAlert

Em 1938, uma relíquia viva, considerada extinta há 65 milhões de anos, foi acidentalmente capturada em uma rede de pesca na costa da África do Sul.

celacanto (Latimeria chalumnae) de 2 metros de comprimento acabou por ser um dos nossos parentes mais próximos – parecendo praticamente inalterado desde sua aparição mais recente no registro fóssil da época dos dinossauros não aviários.

Agora, novas evidências genéticas mostram que este predador do fundo do mar passou por uma evolução oculta, mas generalizada em nível genético – apropriando-se de genes de outras espécies.

Ao pesquisar bancos de dados genéticos para a versão ancestral de um gene humano envolvido na regulação gênica, CGGBP1, o geneticista molecular da Universidade de Toronto, Isaac Yellan, descobriu que o celacanto estranhamente tem muitas variações desse gene.

Ainda mais incomum, essas diferentes variações dos genes CGGBP não compartilhavam um ancestral comum entre si. Isso sugere que em alguns pontos, cerca de 10 milhões de anos atrás, 62 desses genes foram roubados pelo celacanto de outras espécies não relacionadas – por meio de transferência horizontal de genes.

Esses genes, com sua capacidade de “saltar” ao redor e até entre outros genomas de forma um pouco parecida com os vírus, são conhecidos como transposons.

Se acontecer de eles saltarem para o lugar certo no genoma, a maquinaria celular irá copiá-los como qualquer outro gene. Mas eles também podem pular para o lugar errado, onde podem ser prejudiciais e, portanto, seriam considerados parasitas.

Ocasionalmente, porém, eles podem acabar em uma posição útil para a espécie hospedeira e perder a capacidade de saltar, mas são conservados em seu novo lugar no genoma, que é o que parece ter acontecido no celacanto, várias vezes.

“A transferência horizontal de genes confunde saber de onde os transposons vieram, mas sabemos de outras espécies que pode ocorrer via parasitismo”, disse Yellan. “A explicação mais provável é que eles foram introduzidos várias vezes ao longo da história evolutiva”.

Embora seja comum encontrar transposons como esses em muitas espécies, é incomum encontrar tantos.

Experimentos em tubos de ensaio e modelos de computador demonstraram pelo menos oito das proteínas que esses genes codificam para se ligarem a sequências repetidas de DNA, sugerindo que – como a versão humana – elas estão envolvidas na regulação gênica. Alguns deles são expressos apenas em tecidos específicos.

“Não sabemos o que esses 62 genes estão fazendo, mas muitos deles codificam proteínas de ligação ao DNA e provavelmente têm um papel na regulação gênica, onde até mesmo mudanças sutis são importantes na evolução”, explicou o geneticista molecular da Universidade de Toronto, Tim Hughes.

O celacanto tem nadadeiras lobadas semelhantes a pernas e está mais relacionado a nós e a nossos parentes peixes mais próximos, os peixes-pulmonados, do que a outros tipos de peixes. Nosso ancestral compartilhado muito distante significa que o genoma do celacanto tem o potencial de nos ajudar a desvendar muitos mistérios sobre nossa própria evolução.

Infelizmente, esses peixes raramente são vistos e estão em perigo, portanto, as oportunidades de estudá-los são limitadas. Mas as informações que recebemos deles já estão se mostrando frutíferas.

Um estudo recente sobre seus genes sugere que nossos receptores gustativos do sabor amargo podem ter funções além de nos proteger de substâncias tóxicas, como regulação metabólica e detecção de hormônios. Agora, os genes do celacanto demonstraram que os transposons desempenham potencialmente um papel maior do que imaginamos na evolução dos tetrápodes.

“Nossas descobertas fornecem um exemplo bastante notável desse fenômeno de transposons que contribuem para o genoma do hospedeiro”, disse Hughe.

Esta pesquisa foi publicada na Molecular Biology and Evolution.