Numa descoberta inovadora, uma equipa internacional de cientistas liderada por investigadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), da Universidade de Chicago e da Universidade da Califórnia, Berkeley, finalmente desvendou um enigma de longa data no campo da biologia evolutiva. . A equipe conseguiu vincular quantitativamente os arranjos geométricos dos tecidos nos organismos, a chamada arquitetura dos tecidos, às regras genéticas e de desenvolvimento subjacentes durante a evolução da vida. O estudo marca um marco significativo na compreensão do papel dos mecanismos de desenvolvimento na formação da diversidade e complexidade da vida na Terra.

A arquitetura tecidual refere-se à organização espacial das células nos tecidos e desempenha papéis fundamentais em vários processos, desde a função tecidual e homeostase até o desenvolvimento embrionário. Apesar de sua importância, os cientistas não conseguiram desenvolver uma compreensão abrangente de como surgem as complexidades da arquitetura dos tecidos. Isto deveu-se principalmente aos desafios na elucidação da ligação entre a informação genética transportada dentro dos organismos, que especifica as regras de desenvolvimento, e os intrincados padrões geométricos dos tecidos totalmente formados.

O estudo inovador publicado na renomada revista eLife empregou uma combinação poderosa de abordagens experimentais e teóricas, utilizando sistemas modelo como a mosca da fruta Drosophila melanogaster. A equipe identificou genes-chave que regulam o tamanho, a forma e a disposição das células durante o desenvolvimento. Ao caracterizar cuidadosamente as arquiteturas dos tecidos em moscas mutantes onde genes específicos foram interrompidos, os investigadores estabeleceram uma ligação direta entre alterações genéticas, processos de desenvolvimento e os padrões finais observados nos tecidos.

A equipe ficou surpresa ao descobrir que mudanças relativamente pequenas nos programas de desenvolvimento podem levar a geometrias surpreendentemente diversas e intrincadas nos tecidos. Estas alterações não só afectam directamente a função dos tecidos, mas também podem ter um impacto significativo na forma geral e na robustez dos organismos, demonstrando como pequenas alterações genéticas podem levar a transformações evolutivas e à diversidade biológica em grande escala.

“As nossas descobertas sublinham a profunda influência dos mecanismos de desenvolvimento na formação das geometrias da vida”, explica o professor Ko, um dos principais investigadores do estudo. "Demonstramos que a transformação evolutiva das arquiteturas dos tecidos vai além de simples mudanças no tamanho ou na disposição dos tecidos. Em vez disso, reside na intrincada interação de fatores genéticos e processos de desenvolvimento que, em última análise, produzem a variedade espetacular de formas de tecidos e órgãos no mundo vivo. "

Esta descoberta abre novos caminhos para o avanço da biologia evolutiva e da investigação do desenvolvimento, prometendo lançar luz sobre processos fundamentais que impulsionaram a diversificação das formas e funções da vida ao longo da história da evolução.