Um gene que controla o tamanho da célula foi identificado em um grupo de microalgas que sustenta um quinto das cadeias alimentares do mundo.

Cientistas da Universidade de East Anglia (UEA) descobriram um gene que regula o tamanho das diatomáceas, que contribuem com 20 por cento da produção primária global nas cadeias alimentares. A descoberta pode ter implicações para a compreensão dos efeitos potenciais das mudanças climáticas nas futuras teias alimentares.

O conhecimento dos genes que ditam o tamanho das células de diatomáceas tem sido limitado até agora. Mas, por meio de uma combinação de genética reversa, evolução experimental e sequenciamento de RNA, a equipe identificou um controle genético até então desconhecido do tamanho das células na diatomácea marinha Thalassiosira pseudonana.

Prof Thomas Mock, na Escola de Ciências Ambientais da UEA, disse:"Há variação no tamanho das células em diferentes espécies de diatomáceas, bem como a variação observada dentro das espécies devido às condições ambientais ou à reprodução. Contudo, apenas agora começamos a descobrir o controle genético do tamanho das células - importante para compreender o papel-chave que as diatomáceas desempenham nas cadeias alimentares e como isso pode mudar no futuro. "

O tamanho da célula influencia muitos aspectos da fisiologia e ecologia de organismos como as algas, de afetar a área de superfície celular e, portanto, a capacidade de absorver nutrientes, para células maiores afundando mais rápido e exportando mais carbono para as profundezas do oceano do que diatomáceas menores.

A equipe analisou uma das características mais características das diatomáceas - a casca de sílica chamada frustula. Os registros de fósseis de diatomáceas mostram que as frústulas persistiram por mais de 185 milhões de anos de evolução e a equipe, portanto, presumiu que desempenham papéis importantes no sucesso evolutivo das diatomáceas.

O professor Mock disse:"Nós investigamos o efeito de uma proteína presente nas frústulas chamada silacidina, que se acredita ser importante na sua construção. Modulamos os níveis desta proteína para medir o efeito que ela teve no tamanho da célula e descobrimos que, reduzindo os níveis de silacidinas, as células de diatomáceas aumentaram de tamanho.

"Por meio do sequenciamento de RNA, também identificamos um pequeno número de genes potencialmente envolvidos no tamanho das células. Como o gene específico responsável pela codificação da proteína silacidina na diatomácea em estudo também foi encontrado para ser conservado em várias outras diatomáceas ecologicamente importantes, esses resultados nos ajudam a entender melhor os processos envolvidos na plasticidade do tamanho da célula. Esses dados fornecem a primeira evidência de uma regulação geneticamente controlada do tamanho da célula nesta diatomácea em particular e outras que codificam o gene da silacidina em seus genomas. "

Os resultados podem ser significativos para a compreensão dos efeitos das mudanças climáticas e o impacto que isso pode ter nas cadeias alimentares globais. O professor Mock disse:"O registro fóssil também mostra uma relação entre a temperatura do mar e o tamanho médio das células das diatomáceas, portanto, podemos presumir que os tamanhos das células do fitoplâncton continuarão a responder às mudanças nas temperaturas globais.