A grande variação de tamanho entre criaturas gigantes do oceano, como golfinhos, baleias e botos, é em grande parte explicada pela atividade de regiões genéticas específicas, de acordo com um estudo recente realizado por cientistas do Instituto de Biologia da Universidade de Campinas (IB-UNICAMP).
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As baleias-azuis (Balaenoptera musculus), por exemplo, podem crescer até um gigante de 30 metros (98 pés) de comprimento, enquanto o golfinho-nariz-de-garrafa (Tursiops truncatus) geralmente não ultrapassa 3,5 metros. A nova pesquisa não apenas ajuda a explicar essas enormes diferenças de tamanho, mas também pode avançar no tratamento do câncer.
Os pesquisadores analisaram a sequência de DNA que antecede a parte de um gene que codifica proteínas, chamada região promotora. O exame da região promotora de um gene chamado NCAPG revelou relações intrigantes entre os cetáceos.
Além do mais, é possível que a sequência reguladora identificada possa desempenhar um papel na gestão de qualquer proliferação descontrolada de células em animais adaptados para um crescimento maciço.
Os cetáceos dividem-se em dois grupos bem definidos; Mysticeti, que engloba todas as baleias de barbatanas, como as jubartes, e odontoceti, que inclui baleias com dentes, como cachalotes, e golfinhos. No entanto, apesar desta classificação evolutiva distinta, todo o grupo de mamíferos aquáticos poderia ser dividido de outra forma.
“Encontramos na região promotora do gene NCAPG uma divisão entre aqueles com comprimento maior ou menor que 10 metros – gigantes e não gigantes”, diz Felipe Silva, primeiro autor do novo artigo e geneticista do IB-UNICAMP.
Pesquisas anteriores do mesmo grupo revelaram que o gene NCAPG parece ser favorecido pela evolução em cetáceos gigantes. As novas descobertas sobre as regiões promotoras e codificadoras deste gene sugerem que ele desempenha um papel importante no crescimento dos cetáceos até tamanhos enormes.
A atividade genética depende em grande parte da região promotora, que é como um regulador da expressão genética. Silva e a sua equipe descobriram que as proteínas que controlam o tamanho eram mais ativas nos cetáceos gigantes, a pedido dos seus promotores específicos. Em contrapartida, os cetáceos com comprimento inferior a 10 metros tinham esses mesmos genes atuando como inibidores, limitando a produção dessas proteínas e, consequentemente, o tamanho do animal.
“Nossas descobertas não alteram a árvore evolutiva do grupo, mas constituem uma nova evidência de que o tamanho gigante tem base genômica”, diz a geneticista Mariana Nery, do IB-UNICAMP.
As proteínas que regulam o tamanho do corpo eram mais ativas nos cetáceos gigantes, explicando por que o cachalote (Physeter macrocephalus), que é gigante, mas tem dentes, está mais relacionado com os Mysticeti, que também são gigantes, mas não têm dentes.
Esses mesmos genes eram inibidores em cetáceos com menos de 10 metros, o que explica a ligação genética entre a baleia-minke comum sem dentes de 8,8 metros de comprimento (Balaenoptera acutorostrata) e outros cetáceos não gigantes com dentes.
“A análise de outros genes confirma os grupos evolutivamente estabelecidos”, explica Nery, “o que significa que as características das baleias-minke e dos cachalotes são provavelmente adaptações convergentes – características semelhantes que evoluem independentemente em grupos separados através de rotas diferentes”.
Apesar da expectativa de tumores em animais com grande número de células, os cetáceos gigantes apresentam uma incidência excepcionalmente baixa de câncer.
Os pesquisadores analisaram então as regiões regulatórias de quatro genes que já haviam tido suas sequências codificadoras de proteínas estudadas. As sequências não codificantes, que incluem elementos reguladores como promotores e intensificadores, desempenham um papel na coordenação do tempo e da localização da expressão genética.
“Foi importante analisar as porções codificantes e não codificantes dos genomas desses cetáceos, pois ambas se mostraram significativas para essas características, que evoluíram muito rapidamente nesses animais, como também mostrou a análise”, explica Silva.
A equipe especulou que estas regiões reguladoras poderiam não só ter um efeito sobre o tamanho dos cetáceos, mas também influenciar a sua capacidade de suprimir o câncer.
“Os humanos também possuem esses genes, então seria interessante saber mais sobre como eles suprimem a formação de tumores nesses animais”, diz Nery.
“Esse conhecimento poderia ajudar a desenvolver futuros tratamentos contra o câncer através da ativação ou inibição de regiões específicas do genoma, por exemplo”.
A pesquisa foi publicada na BMC Ecology and Evolution e matéria publicada em ScienceAlert
