Animais nos primeiros galhos da árvore da vida, como águas-vivas e esponjas do mar, desafiam as convenções usuais do envelhecimento. Alguns mostram habilidades para regenerar tecidos danificados ou ausentes, interromper ou reverter o envelhecimento e, no caso de pelo menos uma espécie de água-viva, mostram uma forma de "imortalidade". Um novo estudo de pesquisadores da Universidade da Califórnia, Davis e Harvard Medical School analisa detalhadamente um grupo de proteínas chamadas sirtuínas, ligadas à proteção contra danos celulares e envelhecimento, nesses animais e no resto do reino animal. O trabalho foi publicado em 6 de setembro na revista Molecular Biology and Evolution .
David Gold, professor assistente do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias, UC Davis College of Letters and Science; e David Sinclair, da Harvard Medical School, começaram a reconstruir a evolução das sirtuínas com atenção especial aos animais pouco estudados nos primeiros ramos da vida.

"A grande conclusão é que houve uma radiação de sirtuínas no início da evolução animal, com uma quantidade substancial de perda ao longo do tempo. de sirtuínas aumentou ao longo do tempo evolutivo. Mas descrevemos várias sirtuínas que não foram reconhecidas anteriormente, que são encontradas principalmente em animais ramificados iniciais, como águas-vivas, anêmonas do mar e esponjas do mar", disse Gold.

O laboratório de Sinclair originalmente ajudou a descobrir a conexão entre sirtuína e envelhecimento em levedura e as conexões entre proteínas sirtuína e longevidade em mamíferos.

"Uma das minhas especialidades é reconstruir a evolução das famílias de genes em longas escalas de tempo. Então sugeri que examinássemos a distribuição das sirtuínas nos primeiros animais para ver se existe alguma correlação entre as cópias das sirtuínas e sua longevidade incomum", disse Gold.

Mais de 15.000 proteínas sirtuínas foram identificadas em mais de 6.000 espécies de seres vivos. As sirtuínas estão envolvidas no metabolismo da nicotinamida adenosina dinucleotídeo, ou NAD, que desempenha um papel central no metabolismo energético, reparo do DNA e outros processos vitais dentro das células. Sirtuínas e NAD estão envolvidas em duas vias principais, cada uma envolvendo uma proteína diferente, NAMPT ou PNC1. As vias NAMPT são encontradas em mamíferos e bactérias, enquanto a PNC1 é encontrada em moscas da fruta, leveduras e lombrigas. Além disso, a maioria dos eucariontes tem várias versões de sirtuína.

Sirtuins aparecem no início da evolução

Por serem tão vitais, as sirtuínas, NAMPT e PNC1 devem ter aparecido muito cedo na evolução da vida. Mas desde então, eles passaram por muitas mudanças e variações nos diferentes ramos da vida.

Gold e Sinclair procuraram proteínas do tipo sirtuína de diferentes animais em bancos de dados públicos e as reuniram em uma árvore evolutiva. Eles se concentraram nos primeiros filos de animais ramificados:Porifera (esponjas do mar), Ctenophora (geleias de pente), Placozoa (animais semelhantes a amebas) e Cnidaria (anêmonas do mar, corais, águas-vivas e hidras).

Os pesquisadores descobriram várias novas sirtuínas, principalmente nos primeiros animais ramificados. O último ancestral comum de todos os animais tinha pelo menos nove sirtuínas, eles descobriram. Desde aquela época distante, tem havido um padrão complexo de ganho e perda. Novos genes de sirtuína formados a partir de duplicações de antigos. Algumas famílias de proteínas desapareceram em uma linhagem de animais, mas foram mantidas em outras até os dias atuais.

Os primeiros animais tinham genes para NAMPT e PNC1, mas estes desapareceram repetidamente das linhagens. Não parece haver nenhum padrão claro de por que um grupo moderno de animais perdeu ou reteve, ou por que tem algumas famílias de proteínas sirtuínas, mas não outras, disse Gold. Nem parece haver uma ligação direta entre qualquer família de sirtuínas em particular e a longevidade, disse ele. No entanto, a descoberta de genes extras de sirtuínas em animais de ramificação precoce é emocionante e pode desempenhar um papel fundamental em sua longevidade e estratégias únicas de história de vida.

"Ainda não sabemos qual é a conexão entre essas cópias extras do gene sirtuin e as histórias de vida incomuns dos primeiros animais ramificados. Esse é o próximo passo", disse Gold. + Explorar mais

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