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Ser social gera maiores genomas no camara£o pescador
Graças aos genes
Por Columbia.edu - 13/06/2021


Camara£o cortador, Synalpheus, éum camara£o que habita a esponja, muitos dos quais tem o tamanho de um gra£o de arroz. Foto de Dustin R. Rubenstein

Em um artigo publicado no PNAS , o jornal oficial revisado por pares da National Academy of Sciences, uma equipe de pesquisadores liderada por Dustin R. Rubenstein, da Universidade de Columbia, professor de Ecologia, Evolução e Biologia Ambiental, descobriu que dentro do mesmo gaªnero de camara£o pescador marinho, Synalpheus , tamanho do genoma e comportamento social não apenas variam amplamente, mas também estãocoevoluindo ao longo do tempo.

Os pesquisadores estudaram esse grupo de camaraµes capturadores por anos porque eles contem os aºnicos animais marinhos conhecidos que evolua­ram para viver em sociedades eussociais semelhantes a s das formigas e abelhas, onde alguns indivíduos em uma cola´nia abrem ma£o de sua própria reprodução para ajudar a criar os descendentes de outras. Mas foi hápenas alguns anos que a equipe de pesquisa descobriu que o camara£o agarrado exibe uma variação extrema no tamanho do genoma, com algumas espanãcies tendo genomas muito grandes que são mais de quatro a cinco vezes o tamanho do genoma humano.

“Tambanãm notamos”, disse Rubenstein, “que as espanãcies eussociais pareciam ter os maiores genomas”. Isso éexatamente o oposto do que éencontrado em algumas linhagens de insetos. Esse padrãolevou a equipe de pesquisa a se aprofundar nos genomas desses camaraµes esponjosos, muitos dos quais são do tamanho de um gra£o de arroz, para entender por que as espanãcies eussociais podem ter genomas tão grandes.

Os autores - que, além de Rubenstein, incluem o ex-pa³s-doutorado da Columbia Solomon TC Chak e Stephen E. Harris, ambos agora professores assistentes da SUNY; Kristin M. Hultgren, da Universidade de Seattle; e Nicholas W. Jeffery com o Bedford Institute of Oceanography em Toronto - não apenas confirmaram que as espanãcies de camaraµes eussociais tem genomas maiores do que seus parentes menos sociais, mas também descobriram que este aumento no tamanho do genoma édevido a um acaºmulo de transpona­veis elementos que proliferaram ao longo do tempo evolutivo. Descobriu-se que outras espanãcies menos sociais de camara£o agarrador mantiveram pequenos genomas com menos elementos transpona­veis.

A equipe de pesquisa também explorou por que as espanãcies de camaraµes eussociais tinham mais elementos transpona­veis em seu genoma do que as espanãcies não eussociais. Eles presumiram que “o acaºmulo de elementos transpona­veis em camaraµes eussociais éprovavelmente o resultado de uma forte divisão reprodutiva do trabalho, onde a rainha éfrequentemente o aºnico indiva­duo reprodutor dentro de uma cola´nia”, disse Chak. A modelagem evoluciona¡ria confirmou que os elementos transpona­veis proliferaram nos genomas das espanãcies eussociais por causa de sua forma única de organização social. No entanto, como os elementos transpona­veis são sequaªncias de DNA que podem “pular” de um local no genoma para outro, eles também são uma fonte de mutação e podem levar ao rearranjo gena´mico. Uma vez que os cientistas reconheceram hámuito tempo que os elementos transpona­veis podem alimentarmudanças gena´micas adaptativas, As espanãcies de Synalpheus podem ter ajudado a conduzir a transição inicial para a eussocialidade, embora os pesquisadores observem que testar essa ideia exigira¡ mais trabalho.

De acordo com os autores, existe uma relação poderosa entre a evolução do genoma e a evolução social na captura de camaraµes, na qual caracteri­sticas sociais podem influenciar a arquitetura do genoma. “Entender como viver em sociedades complexas pode fornecer feedback sobre a arquitetura do genoma representa uma nova área de estudo intrigante que tem implicações para todos os tipos de animais sociais, talvez atémesmo para os humanos”, disse Rubenstein. Afinal, os elementos transpona­veis constituem quase metade do genoma humano e, como o camara£o agarrado, também vivemos em sociedades complexas que compartilham muitas das mesmas caracterí­sticas.

 

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