COMO AS BORBOLETAS GANHAM SUAS MANCHAS.

Ao ajustar apenas um ou dois genes, pesquisadores da Universidade de Cornell alteraram os padrões de asas de uma borboleta. Não é apenas uma nova forma de arte, mas uma grande pista para a compreensão de como as borboletas evoluíram e, talvez, a forma como padrões de cores – e outros padrões de formas – evoluíram em outras espécies.

Ao ajustar apenas um ou dois genes, pesquisadores da Universidade de Cornell ter alterado os padrões de asas de uma borboleta. Esta imagem mostra os padrões normais e de engenharia asa como imagens de espelho. Crédito: Universidade de Cornell

Ao ajustar apenas um ou dois genes, pesquisadores da Universidade de Cornell alteraram os padrões das asas de uma borboleta. Esta imagem mostra os padrões normais e de engenharia da asa como imagens de espelho. Crédito: Universidade de Cornell

Ao utilizar o novo método de edição CRISPR no genoma, os investigadores cortaram um gene conhecido como spalt, e produziram uma borboleta sem as grandes marcações redondas conhecidas como manchas ocelares. Numa outra experiência, foi removido um gene conhecido como distal-less e elas produziram mais manchas ocelares e maiores. Os experimentos também produziram mudanças em outras partes do projeto da asa.

O gene distal-less, em particular, revelou-se como um gene pau-pra-toda-obra que desempenha um papel na formação de várias partes do corpo. Excluí-lo não só gerou uma borboleta com manchas extras, mas também pernas e antenas mais curtas.

“As pessoas suspeitam que estes genes tinham algo a ver com padrões das asas, mas ninguém havia provado isso”, disse Robert Reed, professor de ecologia e biologia evolutiva. “Ele provavelmente tem dezenas ou centenas de genes para fazer uma mancha ocelar, por isso foi notável descobrir que apenas um ou dois genes são necessários para adicionar ou subtrair esses padrões complexos. É uma bela demonstração de como os animais são montados em módulos, muito como um kit de modelo. ” Reed e o pesquisador de pós-doutorado Linlin Zhang relatam seus resultados na edição de TK da revista Nature Communications.

Padrões das asas da borboleta são de especial interesse para os biólogos evolucionistas porque fornecem um modelo facilmente acessível de como a seleção natural escolhe entre muitas variações possíveis. “A variação é a matéria-prima da evolução”, disse Reed. A tecnologia de edição de genoma CRISPR oferece um grande potencial para compreender como esta variação tem origem acrescentou.

O design da asa de borboleta pode ser uma defesa contra predadores. Algumas borboletas são impalatáveis para as aves (ou talvez apenas de mau gosto) e aves podem aprender a reconhecer os desenhos que dizem “eu não sou bom para comer.” Outras borboletas evoluíram para imitar espécies perigosas. As grandes marcas redondas sobre algumas asas de borboleta e mariposas passaram a ser chamadas de “manchas ocelares” porque as manchas difusas nas asas do inseto podem criar um rosto de um predador ou de algo grande e perigoso. As manchas ocelares também influenciam a escolha do parceiro.

Os pesquisadores trabalharam com as borboletas Vanessa cardui, conhecido como o “Painted Lady” ou “Cosmopolitan” e Junonia coenia, o “Buckeye”. O seu trabalho foi apoiado por uma bolsa da National Science Foundation.

Journal Reference:
1. Linlin Zhang, Robert D. Reed. Genome editing in butterflies reveals that spalt promotes and Distal-less represses eyespot colour patterns. Nature Communications, 2016 DOI: 10.1038/ncomms11769

Fonte: Science Daily

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