Por Galileu
A molinésia-amazônica, uma espécie de peixe que se reproduz exclusivamente por clonagem, sobrevive há mais de 100 mil anos, desafiando teorias evolutivas que previam sua extinção devido à falta de diversidade genética. Pesquisadores da Universidade do Missouri descobriram que um processo chamado conversão genética ajuda a manter o DNA da espécie saudável ao longo das gerações.
Originada do cruzamento entre duas espécies de peixes, a molinésia-amazônica se tornou o primeiro vertebrado conhecido a se reproduzir assexuadamente em 1932. Estudos anteriores indicavam que a espécie deveria acumular mutações prejudiciais, mas análises recentes mostraram que seu DNA permanece saudável, semelhante ao de espécies que se reproduzem sexualmente.
A pesquisa revelou que a conversão gênica ocorre em um ritmo ideal, eliminando mutações nocivas e permitindo a propagação de genes benéficos. Essa descoberta pode impactar a compreensão da evolução de organismos assexuados e tem implicações para o melhoramento genético de plantas e animais, além de auxiliar na pesquisa de doenças genéticas e câncer.
Formada exclusivamente por fêmeas, a molinésia-amazônica faz algo que, segundo a teoria evolutiva, não deveria funcionar por tanto tempo: ela se reproduz por clonagem e prospera há mais de 100 mil anos.
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Agora, pesquisadores da Universidade do Missouri, nos Estados Unidos, acreditam ter descoberto como isso é possível. Em um estudo publicado na revista Nature, a equipe identificou um processo chamado conversão genética, que ajuda a eliminar mutações prejudiciais e a manter o DNA da espécie saudável ao longo das gerações.
Uma espécie que não deveria existir
A molinésia-amazônica (Poecilia formosa) surgiu há mais de 100 mil anos a partir do cruzamento raro entre duas espécies diferentes de peixes: um macho da espécie Poecilia latipinna e uma fêmea da espécie Poecilia mexicana. Desde então, suas descendentes vêm se clonando geração após geração.
Em 1932, ela se tornou o primeiro vertebrado conhecido capaz de se reproduzir de forma assexuada. Na época, modelos evolutivos sugeriam que a espécie dificilmente sobreviveria por mais de 10 mil anos. Isso porque sem a mistura de genes proporcionada pela reprodução sexual, mutações nocivas tendem a se acumular, reduzindo a capacidade de adaptação da espécie e aumentando o risco de extinção. Entretanto, de acordo com os autores do estudo, a molinésia-amazônica ignorou essas previsões.
Entendendo o DNA saudável
Em 2018, Wes Warren, da Universidade do Missouri, mapeou pela primeira vez o genoma completo da espécie. A expectativa era encontrar sinais de deterioração genética acumulados ao longo de milênios de clonagem.
O resultado, no entanto, foi surpreendente, já que o DNA parecia saudável e apresentava características semelhantes às encontradas em espécies que se reproduzem sexualmente. Com isso, Warren passou a suspeitar que a conversão gênica pudesse estar desempenhando um papel importante na manutenção do genoma.
A resposta veio com uma técnica conhecida como sequenciamento de leitura longa. Utilizando essa tecnologia, Warren e o biólogo computacional Edward Ricemeyer conseguiram comparar detalhadamente os dois conjuntos de DNA herdados dos ancestrais da espécie.
A análise revelou que os dois genomas presentes nas células do peixe estavam acumulando mutações em ritmos diferentes. Um deles sofria alterações mais rapidamente que o outro. Segundo os pesquisadores, o resultado foi tão surpreendente que os revisores científicos inicialmente duvidaram dos dados e solicitaram evidências adicionais.
“Normalmente, as mutações são baseadas no que está acontecendo externamente ao peixe, sejam mudanças no ambiente ou no tamanho da população, então presumimos que as mutações de ambos os conjuntos de genomas ocorrem na mesma taxa”, afirmou Ricemeyer, em comunicado. “Ter dois genomas presentes dentro das mesmas células do mesmo peixe, realizando duas coisas muito diferentes em termos de taxas de mutação, foi chocante”, completou.
Os pesquisadores descobriram que a conversão gênica ocorre em um ritmo ideal: em excesso, reduziria a diversidade genética, enquanto que em pouca quantidade, permitiria o acúmulo de mutações prejudiciais. Com isso, genes benéficos parecem se espalhar mais facilmente, enquanto genes defeituosos são eliminados de forma gradual, um processo normalmente associado à reprodução sexuada.
Para Warren, a molinésia-amazônica tem “o melhor dos dois mundos”: a saúde genética típica da reprodução sexuada, sem precisar do DNA de um parceiro para gerar descendentes.
A descoberta pode transformar a maneira como pesquisadores entendem a evolução de organismos que se reproduzem sem sexo. Os autores sugerem que outras espécies capazes de reprodução assexuada — como dragões-de-komodo e lagartos-chicote do Novo México — talvez utilizem mecanismos semelhantes para preservar sua diversidade genética.
Além de ajudar a entender melhor a evolução das espécies, pesquisas sobre a evolução dos genomas já são usadas no melhoramento de plantas e animais e ajudam cientistas a compreender processos de mutação e reparo do DNA ligadas a doenças genéticas e ao câncer.
“Compreender melhor as diferentes formas como a reprodução ocorre nos ajuda a compreender melhor a nós mesmos”, disse Ricemeyer. “Como chegamos até aqui e para onde podemos estar indo.”
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