MORTE POR ASSEXUALIDADE: BIÓLOGOS DESCOBREM NOVO CAMINHO PARA MUTAÇÕES.

Inovadora pesquisa de uma equipe de biólogos evolucionistas da Universidade de Indiana mostra pela primeira vez como linhagens assexuadas de uma espécie estão condenadas não necessariamente a partir de uma longa e lenta acumulação de mutações novas, mas sim a partir de processos de conversão acelerada de genes que simplesmente desmascaram mutações recessivas deletérias pré-existentes.

Female Daphnia pulex. (Credit; Indiana University)

Female Daphnia pulex. (Credit; Indiana University)

Geneticistas há muito tempo apostam no sucesso da reprodução sexuada sobre a reprodução assexuada baseado em grande parte no processo conhecido como catraca de Muller, o mecanismo pelo qual um genoma acumula mutações deletérias e irreversíveis após o organismo hospedeiro perder a sua capacidade de realizar a recombinação gênica.

O novo trabalho do laboratório de Professor Emérito de Biologia Michael Lynch indica que as seqüências de DNA mais prejudiciais que contribuem para o processo de extinção estão realmente presentes nos ancestrais sexuais, ainda que de forma recessiva, e simplesmente tornar-se exposto via conversão gene acelerado e processos de deleção que eliminam os fit de genes ajuste de um dos cromossomos parentais.

Após o seqüenciamento dos genomas inteiros de 11 genótipos sexuais e 11 assexuada de Daphnia pulex, um organismo modelo para o estudo da reprodução que é mais comumente conhecida como a pulga d’água (veja mais aqui Pulga d´agua doce é o animal com o mais extenso patrimônio genético), a equipe descobriu que cada genótipo assexuado compartilha combinações comuns de alelos de dois cromossomos diferentes transmitida por machos assexuados, sem recombinação.

Esses machos assexuados espalham seus elementos genéticos por meiose, o tipo de divisão celular necessário para a reprodução sexual. A particularidade deste sistema é que embora as fêmeas se tornem assexuadas, os seus filhos não precisam de ser, e em vez disso tem a capacidade de se espalhar para o gene da assexualidade as populações sexuais, ou seja, com se o efeito da assexualidade fosse contagioso.

Pode-se pensar deste processo como uma doença transmissível assexuada pois a exposição de alelos deletérios, pré- existentes é uma das principais causas de câncer. Em outra descoberta notável, a equipe também foi capaz de determinar a idade de toda a radiação assexuada por D. pulex. Há alguns anos atrás, os biólogos acreditavam que as linhagens assexuadas de Daphnia poderiam ter milhões de anos, e as estimativas mais recentes colocá-lo entre os 1000 anos e 172 mil anos. Mas novos cálculos para as taxas de evolução molecular dos dois cromossomos implicados na data assexualidade o estabelecimento e propagação da linhagem assexuada remonta a apenas 1.250 anos atrás.

Uma lagoa de Daphnia assexuada pode se extinguir muito rapidamente devido a estes processos deletérios, expondo, mas as pequenas regiões cromossômicas responsáveis ​​pela assexualidade sobreviver saltando para novas populações sexuais onde novamente transformar os indivíduos locais em assexuados por backcrossing repetida. Logo após essa transformação, os processos de conversão de gene e de exclusão reiniciado, assim, mais uma vez expondo residentes mutações pré-existentes que levam a outro evento de extinção local. Quanto às populações sexuais recebem a informação para a assexualidade, espalhando-se através de grandes distâncias geográficas, enquanto submetidos a qualquer recombinação. Lynch, o autor do estudo, disse que ainda não está claro qual o destino final dos sexuados. Uma equipe do Colégio UI de Artes e do Departamento de Biologia Ciências tem usado a Daphnia sexuada e assexuada provenientes de lagoas e lagos em seis estados e duas províncias canadenses. O novo trabalho tem apoiado pesquisas anteriores mostrando que a expansão para o oeste de linhagens assexuadas começou no nordeste da América do Norte.

A equipe foi capaz de determinar que a causa genética da assexualidade Daphnia pulex (elementos genéticos transmitidos por meiose) se originou a partir de uma espécie irmã, Daphnia pulicaria, seja através de introdução desses elementos previamente segregados em D. pulicaria ou através um evento único hibridização que trouxe a mudança.

A acumulação gradual de novas mutações – catraca de Muller – é somente um contribuinte, ao que parece a simples perda de heterozigose e exposição de alelos deletérios, pré-existentes esta ligada a este fenômeno.

Insights da genética de populações sobre a origem evolutiva e assexualidade de “Daphnia pulex “, estão disponíveis nas primeiras edições online de Proceedings of the National Academy of Sciences. Co-autoria com Lynch eram associados de pesquisa de pós-doutorado Brian D. Eads , Abraham E. Tucker e Sen Xu e Ph.D. estudante Matthew S. Ackerman . Financiamento para o trabalho foi fornecido pela National Science Foundation e do National Institutes of Health.

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Scritto da Rossetti

Palavras chave: Rossetti, Netnature, Pulgad´agua doce, Genetica, Assexualidade, Sexualidade, Genética de Populações.

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