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Ausência de dentes e gestação nos machos: estudos do genoma podem explicar as características curiosas do cavalo-marinho.

June 13, 2017

 

Não há dúvidas de que o cavalo-marinho se encaixa com perfeição na famosa frase de Charles Darwin: “Infinitas formas, as mais belas e mais maravilhosas”. O corpo do animal é único. Sem ter rabo nem barbatana pélvica, ele nada verticalmente, é estruturado por placas ósseas e não tem dentes, uma rara característica em peixes. Outra particularidade é que os machos engravidam. Para compreender melhor a natureza dessa estranha espécie, um grupo de 36 cientistas da China e de Cingapura, coordenados pelo alemão Axel Meyer, da Universidade de Konstanz, sequenciou e analisou o genoma dela.

 

Os resultados, publicados na capa da revista Nature de hoje, são importantes para a pesquisa de biodiversidade. Entre outras coisas, mostram que a perda e a duplicação de genes, assim como a deleção de elementos do DNA, contribuíram para a rápida evolução da espécie. Meyer diz que a questão sobre como a diversidade emerge e quais as suas bases genéticas pode ser muito bem respondida por meio do exemplo dos cavalos-marinhos devido às características únicas que evoluíram nesse animal em um curto período de tempo.

 

Rastreando o genoma a equipe conseguiu descobrir, por exemplo, por que a espécie não tem dente: muitos genes presentes tanto em peixes quanto em humanos que contribuem para a dentição se perderam no elegante cavalgador dos oceanos. Esse desaparecimento se deu devido ao fato de que o cavalo-marinho não precisa de caninos, incisivos, molares... Como ele não mastiga a presa, mas a suga, fazendo uma enorme pressão negativa com sua longa tromba, não há necessidade de trituração. Essa mesma deleção genética contribuiu para o senso olfativo muito particular. Exímios observadores, eles caçam com os olhos, que se movem de forma independente. Assim, ele não precisa sentir cheiros.

 

Particularmente notável foi a perda das extremidades pélvicas. Em termos evolutivos, elas compartilham sua origem com a perna humana. Um importante gene, o tbx4, responsável por essa característica, é encontrado em quase todos os vertebrados, mas está fora do genoma do cavalo-marinho. Para testar a função da proteína, os pesquisadores fizeram uma análise funcional, além da genética. Para tanto, desativaram o gene por meio da tecnologia de edição Crispr-cas do DNA do peixe-zebra, usado como modelo genético. Como resultado, o animal também perdeu as extremidades pélvicas. Isso provou a importância do tbx4 para o desenvolvimento normal do membro.

 

Além das perdas de genes, duplicações ocorridas durante a evolução do cavalo-marinho foram detectadas pelos cientistas. Quando um gene é duplicado, a cópia pode desempenhar uma função totalmente nova. Na espécie estudada, isso provavelmente foi responsável pela criação do gene que torna possível a gestação nos machos. Uma vez que o embrião é chocado, os genes adicionais ativam-se. Segundo os autores do artigo, essas proteínas contribuem para o processo pelo qual o peixe bebê sai da bolsa gestacional do macho.

 

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