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Vivendo numa região semi-árida, o peixe killifish azul-turquesa, de origem africana, desenvolveu um truque biológico útil para sobreviver às secas de meses que ressecam os seus lagos lamacentos todos os anos, relata o Science Alert.
Os embriões em desenvolvimento desses peixes, que têm o tamanho de um polegar, simplesmente param de crescer – não muito depois de o seu cérebro e coração começarem a se formar. Durante meses, eles permanecem num estado de animação suspensa, chamado “diapausa”, para esperar o fim de longos períodos de seca. Só depois prosseguem com seu desenvovimento normal
Usando a técnica CRISPR, os cientistas descobriram como o killifish africano (Nothobranchius furzeri) consegue realizar essa façanha: cooptando genes antigos enterrados no seu genoma, criados há mais de 473 milhões de anos.
Esta descoberta, de uma equipea de investigadores dos EUA e da Alemanha, é surpreendente, dado que o peixe só desenvolveu a sua capacidade de entrar em diapausa há cerca de 18 milhões de anos. “Embora a diapausa tenha evoluído há relativamente pouco tempo, os genes especializados na diapausa são realmente antigos”, explica a bióloga molecular Anne Brunet, da Universidade de Stanford.
“Descobrimos que a maioria dos genes especializados em diapausa em killifish são parálogos [pares de genes] muito antigos, o que significa que foram duplicados no ancestral comum de todos os vertebrados”.
Parálogos são pares de genes criados quando um gene foi copiado e colado no genoma, no mesmo cromossomo ou em outro separado. Além das mutações aleatórias, essa duplicação genética é uma das principais formas pelas quais novos genes são gerados ou adquirem novas funções.
A equipe de Brunet descobriu que, no killifish turquesa, um gene em cada par parálogo era ativo na diapausa, enquanto seu parceiro era ativado no resto do tempo. “Todo o programa é como dia e noite”, diz Brunet.
Provavelmente procurando maneiras de se adaptar às condições ambientais adversas, os genes parálogos do peixe passaram por remodelações. Isso alterou o metabolismo lipídico, por meio do qual os embriões produzem agora mais ácidos gordos de cadeia muito longa, o que protege o seu genoma de danos.
“Killifish são as únicas espécies de vertebrados que conhecemos que podem sofrer diapausa tão tarde no desenvolvimento”, diz Param Priya Singh, bioinformático da Universidade da Califórnia, em São Francisco, que liderou o estudo junto com o biólogo computacional Adam Reeves, da Universidade de Stanford. “Eles têm um cérebro em desenvolvimento e um coração que para de bater na diapausa e depois recomeça”.
Agora Singh e colegas dizem que a descoberta da tática de sobrevivência carregada de gordura do killifish turquesa africano pode ser aplicada aos seres humanos. "Ela abre a possibilidade para desenvolver] estratégias, incluindo intervenções baseadas em lipídios, para promover a preservação de tecidos a longo prazo e combater doenças relacionadas à idade."
O estudo foi publicado na Cell.
