- O maior genoma animal conhecido decodificado
O genoma é 30 vezes maior do que o do ser humano e mais do que duas vezes maior do que o do anterior detentor do recorde: Uma equipe internacional liderada pelo biólogo evolucionário Axel Meyer da Universidade de Konstanz e pelo bióquimico Manfred Schartl da Universidade de Würzburgo decifrou o maior genoma conhecido de animal: o material genético do peixe-lua sul-americano (Lepidosiren paradoxa). "Os dados ajudarão a entender como o ancestral dos tetrápodes atuais conquistou a terra", disse um comunicado acompanhando a publicação dos resultados do estudo na revista "Nature".
Os peixes-lua são considerados os parentes vivos mais próximos daqueles animais que, há 400 milhões de anos, arrastaram-se para a terra com finas poderosas e foram capazes de sobreviver lá graças aos seus pulmões. Todos os chamados tetrápodes, incluindo humanos, outros mamíferos, anfíbios, répteis e aves, remontam a eles. Diz-se que existem três linhagens de peixes-lua hoje: uma na África, uma na Austrália e uma na América do Sul, que é encontrada, entre outros lugares, na bacia amazônica.
A partir da análise do genoma, os pesquisadores esperam obter insights sobre as origens e o desenvolvimento posterior desses animais estranhos. "A evolução parece ter se esquecido deles", escrevem os pesquisadores. Pois esses antigos "fósseis vivos" ainda parecem muito com seus ancestrais do período Devoniano tardio, há cerca de 400 milhões de anos. Comparando sequências de genomas, por exemplo, é possível demonstrar a ligação entre as nadadeiras radiadas dos peixes ósseos e os dedos dos tetrápodes.
Genoma recorde 30 vezes maior do que o do ser humano
Que os genomas dos peixes-lua são grandes já era conhecido, mas o estudo agora mostra o quão gigantescos eles podem ser: o genoma do peixe-lua sul-americano consiste em mais de 90 bilhões de bases, escreve o grupo. Assim, é 30 vezes maior do que o genoma humano e mais de duas vezes maior do que o do anterior detentor do recorde, o peixe-lua australiano (Neoceratodus forsteri). "18 dos 19 cromossomos do peixe-lua sul-americano são cada um maior do que o genoma humano inteiro", diz Schartl em um comunicado sobre o estudo.
Isso se deve aos chamados transposons autônomos. Esses segmentos de DNA "replicam" e depois mudam sua posição no genoma. Eles compõem mais de 90 por cento do genoma do peixe-lua. Assim, a taxa de expansão do representante sul-americano é de longe a mais rápida conhecida: ao longo do tempo, seu genoma cresceu pelo tamanho do genoma humano inteiro a cada dez milhões de anos.
No entanto, o genoma do peixe-lua é surpreendentemente estável. Portanto, a equipe de pesquisa foi capaz de reconstruir a arquitetura original do conjunto de cromossomos do primeiro tetrápode a partir das sequências das espécies de peixes-lua ainda vivas.
Estudos comparativos proporcionam insights sobre a evolução
Além disso, os genomas das diferentes espécies de peixes-lua podem ser comparados, permitindo-se fazer conclusões sobre se as diferenças entre as espécies ainda vivas são devido a causas genéticas. Por exemplo, o peixe-lua australiano ainda tinha finas semelhantes a pernas com as quais os ancestrais poderiam se mover na terra. Em contraste, nas representações de peixes-lua africanos e sul-americanos, essas finas, que lembravam os ossos dos braços e pernas humanos, foram reduzidas a finas como fios nos últimos 100 milhões de anos.
Com base na análise do genoma do peixe-lua australiano, a equipe liderada por Meyer e Schartl já havia mostrado alguns anos atrás que os mesmos genes em humanos e peixes-lua controlam o desenvolvimento do pulmão. O pulmão do peixe-lua tem uma origem de desenvolvimento semelhante à dos vertebrados terrestres, incluindo humanos. Além disso, os dedos, úmero e rádio estão presentes na nadadeira do animal, para os quais os mesmos genes são responsáveis. O atual estudo também envolveu cientistas de Dresden, Hamburgo, Suécia, Áustria e França.
Apesar de seu tamanho grande, sendo 30 vezes maior do que o genoma humano e mais de duas vezes maior do que o do anterior detentor do recorde, o genoma do peixe-lua sul-americano permanece surpreendentemente estável. Essa estabilidade permite aos pesquisadores reconstruir a arquitetura original do conjunto de cromossomos do primeiro tetrápode a partir das sequências das espécies de peixes-lua ainda vivas.
A comparação de sequências de genomas entre diferentes espécies de peixes-lua pode proporcionar insights valiosos sobre a evolução. Por exemplo, a redução das finas semelhantes a pernas nas representações de peixes-lua africanos e sul-americanos em comparação com o peixe-lua australiano, que ainda possui essas finas, pode ser devido a mudanças genéticas reveladas por meio de tais estudos comparativos.
