Luana Lins e colegas sequenciaram o genoma do killifish de mangue, um de apenas dois vertebrados autofertilizantes, e descobriu que tem uma quantidade notável de diversidade genética para um peixe que replica principalmente seu próprio DNA. Crédito:Washington State University
Como animais estranhos vão, o killifish de mangue está em uma classe própria. Ele floresce em água doce e água com o dobro de sal do oceano. Pode viver até dois meses em terra, respirando pela pele, antes de retornar à água com uma série de espetaculares viradas de 180 graus.
E é um de apenas dois vertebrados - o outro é um parente próximo - que se fecunda.
Esta última parte intriga cientistas como Luana Lins, um pesquisador de pós-doutorado na Escola de Ciências Biológicas da Washington State University.
Fazer amizade com si mesmo intimamente - o que se chama de "selfing" - traz benefícios. Se você se encontra em uma boa situação, com comida farta ou um clima agradável, você pode começar uma família no local. Mas porque um animal autofertilizante replica apenas seu próprio DNA, é privado de um conjunto de ferramentas genéticas diversificadas que podem ser úteis se o ambiente mudar repentinamente. A autofecundação também pode aumentar as chances de uma mutação perigosa se tornar comum em uma população.
No entanto, o killifish não se incomoda com uma grande variedade de situações desagradáveis, como se implorasse ao mundo para acertá-lo com seu melhor tiro.
Acontece que quando Lins e seus colegas do laboratório da cientista do genoma Joanna Kelley sequenciaram o genoma do killifish, também conhecido como rivulus do mangue, Kryptolebias marmoratus, ou simplesmente "Kmar, "tinha muita coisa acontecendo. Escrevendo no jornal Genoma , eles descrevem como compararam 15 linhagens diferentes da criatura e encontraram uma quantidade notável de diversidade genética entre as espécies.
Quando dois indivíduos se acasalam e seus cromossomos se alinham, os genes de cada pai terão diferentes nucleotídeos, ou blocos de construção genéticos, em locais correspondentes do DNA. Esses diferentes nucleotídeos são chamados de "heterozigotos". E porque genes diferentes conferem características diferentes, a prole terá uma mistura de características de cada pai.
Mas quando uma criatura fertiliza seu próprio óvulo com seu próprio esperma, seus nucleotídeos têm maior probabilidade de corresponder a uma uniformidade que é quebrada apenas pela mutação ou recombinação ocasional. Seus nucleotídeos emparelhados são chamados de homozigotos e, como clones, uma geração é praticamente igual à seguinte.
Ao observar o DNA de killifish de várias linhagens, pode-se esperar ver uma certa uniformidade entre eles. Ainda assim, Lins e colegas da WSU, A Stanford University e a University of Alabama não.
"Encontramos muito mais áreas que eram heterogêneas, heterozigoto, do que esperávamos se você apenas seguisse a lógica de algo que está acasalando consigo há muito tempo, "disse Lins." Isso abre uma lata de vermes. Como isso está acontecendo? "
Uma explicação é que as criaturas têm muito mais mutações do que se pensava anteriormente. Mas as mutações têm uma certa regularidade ou probabilidade, tornando improvável tanta diversidade.
Mas na maioria das populações Kmar, uma pequena porcentagem de indivíduos será do sexo masculino. O esperma deles consegue fertilizar uma porcentagem ainda menor dos óvulos de outras pessoas.
Estudos separados descobriram que quando os hermafroditas são expostos a peixes de linhagens diferentes - peixes machos ou outros hermafroditas não relacionados - eles têm maior probabilidade de botar mais ovos do que peixes da mesma linhagem. Pode ser que os Kmar ocasionalmente vivam uma das narrativas arquetípicas - um estranho chega à cidade - e quando o vêem, eles capitalizam esse novo pool de DNA exótico. Eles são atraídos pelo estranho, ou respondem ao estranho produzindo ovos extras.
Apesar de toda a sua capacidade cerebral limitada, os peixes não são exatamente burros. Lins percebeu que eles aprendem quando é hora de comer, subindo para ser alimentado. Ainda, detectar um novo pool de DNA seria um tipo notável de percepção, para um peixe ou realmente qualquer outra criatura.
"Como eles sabem o quão diferente o outro indivíduo é, nós não sabemos, "disse Lins." Há muitas incógnitas, e acho que essa é a graça da ciência. Estamos todos tentando descobrir o que está acontecendo com esses peixes. "