LA PULCE D’ACQUA È L’ANIMALE CON IL PIÙ VASTO PATRIMONIO GENETICO. (comentado)

Daphnia pulex possiede 31 mila geni contro i 23 mila del genere umano.

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MILANO – La grandezza non va di pari passo con la ricchezza del patrimonio genetico. Studiosi americani dell’Università dell’Indiana e dell’Istituto del genoma del dipartimento dell’Energia americano hanno scoperto l’animale con il più vasto patrimonio genetico: è la specie Daphnia pulex, la comunissima pulce d’acqua, minuscolo crostaceo d’acqua dolce.

DUPLICAZIONE

La pulce d’acqua possiede un patrimonio genetico formato da circa 31 mila geni, mentre noi (inteso come genere umano) ne possediamo «solo» 23 mila. «L’alto numero di geni di Daphnia – che è anche il primo crostaceo di cui viene decodificato l’intero genoma – è dovuto alla duplicazione dei geni a un tasso di molto superiore a quello di altre specie», spiega John Colbourne, direttore del Centro di genomica e bioinformatica dell’ateneo dell’Indiana. Si stima che il tasso di duplucazione di Daphnia è tre volte maggiore di quello degli altri invertebrati e del 30% più alto di quello dell’uomo.

PARTENOGENESI

La pulce d’acqua è studiata da secoli per una sua particolarità: si riproduce per partenogenesi finché le condizioni ambientali non diventano favorevoli per la riproduzione sessuale. Gli scienziati ritengono che il suo genoma sovrabbondante – di cui circa un terzo è completamente nuovo, cioè non è mai stato rinvenuto nulla di simile in altri organismi – sia proprio dovuto alla sua flessibilità alle condizioni ambientali. Daphnia sta diventando un modello per un settore di studi: la genetica ambientale, che analizza le interazioni tra ambiente e patrimonio genetico. «Questo nuovo settore è importantissimo per studiare le correlazioni tra rischi ambientali e patrimonio genetico umano», ha aggiunto James Klaunig, dell’Università dell’Indiana a Bloomington, nella ricerca pubblicata su Science. «La pulce d’acqua attiva o disattiva gruppi di geni a seconda del livello di inquinanti nell’acqua».

Fonte: http://www.corriere.it/scienze_e_tecnologie/11_febbraio_16/pulce-acqua-genetica_cd9f2b30-39bc-11e0-bd09-192dc2c1a19a.shtml

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Resenha do autor

O artigo acima trata de uma comparação do genoma de duas espécies, a pulga d’água e o ser humano. O artigo faz menção aos 31 mil genes da pulga e contraste com os 23 mil genes dos seres humanos. Estima-se que a taxa de duplicação da pulga seja três vezes maior do que a de outros invertebrados e 30% maior em relação a do homem.

Ao que parece, cerca de um terço de seu genoma é completamente novo. Nunca foi encontrado nada semelhante em outros organismos e é precisamente devido à sua flexibilidade às condições ambientais.

A pulgaDaphnia pulex está se tornando um modelo para estudos de campo de estudo principalmente nos estudos sobre o meio ambiente e a genética, analisando as interações entre o ambiente e os genes. De fato ela esta se mostrando um excelente bioindicador uma vez que a expressão de seus genes varia de acordo com a concentração de poluentes presentes na água.

Quantidade de genes não significa animais mais evoluídos. Na verdade não existe animais mais evoluídos do que outros. O ser humano não é mais evoluído do que uma pulga ou uma bactéria. Existem animais adaptados.

O peixe Cyprinodon diabolis vive em mananciais da Califórnia cuja temperatura da água chega a 40ºC, ou até mesmo o extremo oposto ocorre, como por exemplo o  Trematomus, peixes vivem em uma água cuja temperatura de sua homeostase é 1,9ºC.

Cyprinodon diabolis

Cada animal esta vivo hoje não porque é mais evoluído do que o outro, se todos estão vivos é porque passaram pelas exigências da seleção natural.

Outro exemplo clássico que qualquer pessoa que trabalha com citogenética sabe é que o numero de cromossomos de uma espécie não o torna mais evoluído.

Em abelhas os machos são haplóides ou seja, contém só uma cópia do seu material genético, as fêmeas são diplóides. Durante a cópula a fêmea precisa dividir seu material, o macho apenas transfere em seus zigotos uma copia completa de seu genoma, sem precisar dividi-lo.

Algumas plantas apresentam conjuntos triplóides, que podem auxiliar criando reservas nas sementes, ou seja, na carne do fruto, chamado de endosperma.

Os nematelmintos são orgânismos que apresentam apenas 2 cromossomos, e as pteridófitas são as que apresentam o maior número de cromossomos, cerca de 1260.

Ainda sim pode haver polimorfismos.

Por exemplo; a espécie Rattus rattus, apresenta polimorfismo cromossômicos dentro da mesma espécie. Isso significa que no Paquistão        por exemplo, o genoma de um individuo diplóide ou seja 2N (duas copias do genoma) pode conter 40 Cromossomos, no Brasil o 2N pode conter 38 Cromossomos e na Ásia o 2N pode ser de  42 Cromossomos. Mesmo assim são animais da mesma espécie e que conseguem reproduzir entre si.

Durante a produção das células reprodutivas ocorre uma divisão desigual que resulta em uma prole com 40 ou 38 ou 42 cromossomos.

Um outro caso é a alteração do ciclo endomitótico.

O Ciclo endomitótico é o ciclo que ocorre dentro do núcleo da célula em que não ocorre todas as fases de um ciclo de duplicação celular normal.

Ocorre apenas o aumento do número cromossomico, portanto de genes, transcrição e expressão gênica, mas a célula em si não se multiplica, podendo trazer vantagens evolutivas como o aumento da sintese de determinadas proteinas. Pode ser visto em alguns protozoários, angiospermas e em alguns animais. Nos humanos ocorrem no fígado e nos músculos, auxiliando a contração muscular.

Nosso fígado e músculos podem conter cerca de 92 a 184 cromossomos. São variações de ploidia ocorrem naturalmente favorecendo determinadas espécies ou não e ocorre em nossa espécie. A presença dessas cópias desses cromossomos ajudam na produção de proteínas tanto para a movimentação e manutenção do músculo quanto nos aspectos bioquímicos e fisiológicos do nosso fígado. De fato é um grande contraste sermos animais com 46 cromossomos divididos em dois conjuntos de 23 mas em alguns locais temos mais de 90 cromossomos e em outros, como nas hemácias não termos nem núcleo.

Por ultimo, existe a anomalia dos núcleos politênicos, ou, cromossomos gigantes. Dípteros apresentam núcleos politênicos dando origem a cromossomos politênicos. Ao passarem pelo ciclo endomitótico os cromossomos se mantém-se unidos pelas cromatides gerando uma progressão de 2 -4- 8 16 … até formarem um cromossomo politênico gigante.

Esses são alguns daqueles erros graves no genoma que não comprometem o individuo e acabam conferindo-lhes vantagens adaptativas em relação a outros indivíduos. Todos esses são casos documentados pela ciência que favorecem a compreensão da citogenética das espécies e da compreensão da evolução como um fato e não uma teoria. Os dados aqui apresentados são retirados de livros de citogenética e evidenciam claramente como mutações (a maquina da adaptação) favorecem a proposta da evolução segundo Darwin.

Desta forma fica claro que a quantidade de genes, o tamanho do genoma ou a quantidade de cromossomos não pode ser utilizada como pretexto para dizer que a espécie A é mais evoluída que a espécie B.

Scritto da Rossetti

Palavras chave: Rossetti, Netnature, Pulga d’água, meio ambiente, genética, bioindicador.

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