Pesquisadores revelam como pulgas de água geneticamente idênticas se desenvolvem em sexos diferentes
Daphnia magna geneticamente idêntica muda de sexo em resposta a estímulos ambientais. A fêmea da direita tem ovos, enquanto o macho da esquerda não. Crédito:CC BY, Yasuhiko Kato Daphnia são pequenos crustáceos, ou "pulgas d'água", extremamente adaptáveis ao ambiente. Isto se deve à sua notável plasticidade fenotípica, ou seja, à sua capacidade de mudar sua forma ou comportamento, apesar de sua composição genética permanecer inalterada. Mesmo Daphnia macho e fêmea são geneticamente idênticos.
Agora, um grupo da Universidade de Osaka lançou alguma luz sobre este fenómeno, combinando duas técnicas diferentes de sequenciação de ARN para revelar que certos genes produzem versões diferentes, ou isoformas, das proteínas que codificam em Daphnia masculinas e femininas.
A plasticidade fenotípica permite que um único genoma produza diferentes “fenótipos”, o que significa que Daphnia pode se adaptar fisiologicamente a variações na salinidade da água, temperatura, presença de predadores e muito mais.
O artigo, "Identificação de isoformas genéticas e seus eventos de troca entre embriões masculinos e femininos do crustáceo partenogenético Daphnia magna", foi publicado em Scientific Reports .
Uma molécula chamada RNA é produzida a partir de um gene em um processo chamado transcrição, que fornece instruções para a maquinaria celular produzir a proteína correspondente. Alterações no RNA após a transcrição podem resultar em múltiplas isoformas, ou moléculas de RNA ligeiramente diferentes, produzidas a partir de um único gene.
Essas variantes de isoformas são difíceis de estudar porque a maioria das técnicas de sequenciamento de RNA lê apenas trechos muito curtos de moléculas de RNA e depois depende de técnicas computacionais para juntar as sequências novamente. Isso significa que os detalhes das diferentes isoformas são perdidos.
No entanto, numa nova abordagem, a equipa utilizou pela primeira vez um método mais recente de sequenciação de ARN de leitura longa chamado Iso-Seq para identificar com precisão todas as diferentes isoformas presentes numa espécie chamada Daphnia magna, antes de restringir a mudança específica de isoformas que ocorre entre machos. e mulheres usando sequências de RNA de leitura curta altamente precisas.
“O sequenciamento de leitura curta por si só não é capaz de descobrir essa informação”, explica o primeiro autor Yasuhiko Kato. "Esta nova abordagem, combinando sequenciamento de leitura longa e curta, revela nuances até então desconhecidas da transcrição de Daphnia."
“Identificamos genes que alteram quais isoformas específicas são expressas de maneira dependente do sexo”, acrescenta o autor sênior Hajime Watanabe. "Isso fornece informações sobre os mecanismos biológicos subjacentes à plasticidade fenotípica única de Daphnia."
Esta pesquisa revela a base molecular do dimorfismo sexual em Daphnia, uma espécie ecologicamente importante, e fornece uma ferramenta para compreender como as condições ambientais podem determinar o sexo nesta espécie. Estas descobertas abrem assim caminho para novos avanços na aquicultura de crustáceos.
