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Uma cepa geneticamente masculina de alga marinha gigante pode produzir ovos
Suas descobertas lana§am luz sobre a base molecular de como o desenvolvimento sexual éiniciado nesta espanãcie.
Por Max Planck Society - 13/07/2021


Alga gigante masculina feminizada. Crédito: MPI f. Biologia do Desenvolvimento / Coelho

Pesquisadores do Instituto Max Planck de Biologia do Desenvolvimento em Ta¼bingen e seus colaboradores descrevem uma cepa de alga marinha gigante que égeneticamente masculina, mas apresenta caracteri­sticas fenotipicas femininas. Suas descobertas lana§am luz sobre a base molecular de como o desenvolvimento sexual éiniciado nesta espanãcie.

As algas gigantes podem ser machos ou faªmeas, como a maioria dos animais e muitas plantas. Semelhante a outras algas marrons, o ciclo reprodutivo de algas gigantes tem dois esta¡gios distintos: os espora³fitos são os que mais atingem os olhos, formando vastas florestas subaqua¡ticas que abrigam muitos organismos marinhos. Os espora³fitos de algas gigantes possuem cromossomos sexuais femininos e masculinos em cada canãlula, denominados U e V. a‰ no esta¡gio subsequente dos gameta³fitos que comea§a a diferenciação sexual: se esses organismos multicelulares, embora muito menores, herdem um cromossomo U do espora³fito que os produz eles, eles se tornam faªmeas - estrutura amarelo-verde, ouro ou marrom de uma forma redonda ou oval. Se os gameta³fitos possuem um cromossomo V, desenvolvem caracteri­sticas masculinas, tornando-se estruturas filamentosas pa¡lidas ou azuladas. Pelo menos éisso que os cientistas acreditavam atéagora.

Expressão de genes autossa´micos como fator-chave no desenvolvimento sexual

Pesquisadores do Instituto Max Planck de Biologia do Desenvolvimento em Ta¼bingen e seus colaboradores internacionais foram recentemente capazes de identificar e descrever uma cepa variante de alga marinha gigante com o cromossomo V masculino - que surpreendentemente se apresenta como feminino, apesar da falta de um cromossomo U. “A kelp geneticamente masculina équase indistingua­vel de uma faªmea e, o mais impressionante, pode atépassar pela partenogaªnese, processo que geralmente éexclusivo do sexo feminino”, diz Susana Coelho, principal autora do estudo.

Coelho e sua equipe foram capazes de identificar os mecanismos moleculares por trás desse fena´meno desconcertante. Importantes para o desenvolvimento sexual não são apenas os relativamente poucos genesnas regiaµes especa­ficas de U e V, mas também outros genes - genes autossa´micos localizados em cromossomos compartilhados por indivíduos do sexo masculino e feminino. Se e com que frequência esses genes são transcritos do DNA para o RNA écrucial para saber se uma alga marinha se apresenta como macho ou faªmea. Nas algas gigantes transexuais, esses padraµes de expressão gaªnica eram tanto feminilizados quanto de-masculinizados. Analisa¡-los ajudou os pesquisadores a desvendar o papel que genes autossa´micos e genes específicos de U ou V desempenham no desenvolvimento sexual. Em particular, dois genes V-específicos foram drasticamente regulados para baixo nas algas transexuais; um deles já havia sido suspeito anteriormente de desempenhar um papel fundamental no desenvolvimento sexual masculino.

Feminino pode não ser o sexo "padra£o"

No entanto, a reversão para o programa de desenvolvimento feminino éincompleta: os 'a³vulos' do macho genanãtico não podem produzir o feroma´nio especa­fico de que precisariam para atrair os espermatozoides. Portanto, embora a alga gigante demonstre inequivocamente que o cromossomo U não énecessa¡rio para iniciar o programa de desenvolvimento feminino, ela também mostra sua importa¢ncia: "Anteriormente, pensa¡vamos que a faªmea era o sexo 'padra£o' em algas gigantes e algumas outras algas marrons , "frisa Coelho. "Mas acontece que sem genes específicos de U, a alga marinha não pode produzir a³vulos totalmente funcionais - parece que não hásexo padra£o, afinal. "Tomados em conjunto, os resultados fornecem a primeira ilustração de como os programas de desenvolvimento específicos para homens e mulheres podem, pelo menos parcialmente, ser desvinculados da identidade dos cromossomos sexuais.

 

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