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| A baleia-azul (Balaenoptera musculus) pode chegar a 30 metros de comprimento – quase dez metros maior do que um ônibus coletivo (foto: NOAA Photo Library) |
O funcionamento de certas
regiões de alguns poucos genes dos cetáceos pode explicar por que a baleia-azul
(Balaenoptera musculus) pode chegar a 30 metros de comprimento – quase
dez metros maior do que um ônibus coletivo – enquanto um
golfinho-nariz-de-garrafa (Tursiops truncatus) tem, no máximo, 4 metros
de tamanho. Ao mesmo tempo, pode ajudar em novas terapias contra o câncer.
É o que revela estudo publicado na
revista BMC Ecology and Evolution por um grupo de
pesquisadores do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas
(IB-Unicamp).
“Embora os cetáceos sejam
divididos em dois grupos evolutivos bem definidos, Odontoceti [golfinhos, orcas
e cachalotes, que possuem dentes] e Mysticeti [sem dentes e que filtram o
zooplâncton em barbatanas de queratina, como a baleia-azul e a jubarte, por
exemplo], encontramos na chamada região promotora do gene NCAGP uma
divisão entre aqueles com mais e com menos de 10 metros de comprimento, ou
seja, gigantes e não gigantes”, conta Felipe Silva, primeiro autor do trabalho.
A região promotora de um gene é
uma sequência de DNA localizada anteriormente à região codificadora (onde o RNA
mensageiro que orienta a síntese de proteína é produzido) e é responsável por
iniciar o processo de transcrição (cópia de um segmento específico do DNA para
produzir o RNA). Desse modo, atua como um elemento regulador da expressão
gênica.
A análise da região promotora
do NCAGP, que pode fazer com que o gene expresse mais proteínas ou
iniba a produção dessas moléculas, mostrou a cachalote (Physeter catodon),
que tem dentes e 20 metros de comprimento, em média, mais próxima do grupo das
Mysticeti, que medem mais de 10 metros e não possuem dentes.
Da mesma forma, a região
promotora do NCAPG agrupa a baleia-minke (Balaenoptera
acutorostrata), com seus 8,8 metros, junto aos cetáceos não gigantes com
dentes.
“Nossos achados não mudam a
árvore evolutiva desse grupo, mas trazem novas evidências de que o tamanho
gigante tem uma base genômica. A análise dos outros genes confirma os grupos já
estabelecidos evolutivamente, o que faz com que as características da
baleia-minke e da cachalote sejam provavelmente adaptações convergentes,
aquelas que aparecem em grupos distintos por caminhos diferentes”,
explica Mariana Freitas Nery,
professora do IB-Unicamp que orientou o mestrado de Silva.
O estudo integra o projeto “Usando genômica comparativa para entender a evolução
convergente de mamíferos: em busca das pegadas moleculares da ocupação do
ambiente marinho e fluvial”, coordenado por Nery e apoiado pela
FAPESP.
Do tamanho
ao tumor
O trabalho se debruçou sobre
quatro genes que já haviam sido explorados pelo grupo em um estudo anterior. Na
ocasião, os pesquisadores analisaram alterações nas regiões codificadoras dos
genes (leia mais em: revistapesquisa.fapesp.br/alteracao-em-quatro-genes-pode-explicar-o-gigantismo-das-baleias/).
No trabalho atual, o foco foi
nas regiões regulatórias dos mesmos genes, também conhecidas como não
codificadoras. As análises demonstraram que estas também possuem grande
influência tanto no tamanho dos animais quanto na supressão de tumores. A
ocorrência de câncer seria algo esperado em animais com um número tão grande de
células, mas extremamente rara nos cetáceos.
“Foi importante analisarmos
tanto a parte codificadora como a não codificadora do genoma dos cetáceos, pois
ambas se mostraram importantes para essas características, que as análises
também mostraram terem evoluído muito rapidamente nesses animais”, comenta
Silva.
Enquanto nos cetáceos gigantes
foi verificada a maior atividade de proteínas que ativam o ganho de tamanho
corporal, nos que têm menos de 10 metros havia uma atividade de inibição desses
genes, como um freio para que os membros desse grupo não cresçam demais.
Não por acaso, alguns dos genes
cuja atividade caracteriza o gigantismo são também supressores de tumores.
Assim como os cetáceos, outros mamíferos possuem partes do genoma com essa
função, uma forma de compensar o fato de terem uma grande quantidade de
células, portanto, mais sujeitas a falhas na replicação e, consequentemente,
mais chances de ocorrência de câncer.
“Nós também temos esses genes e
por isso seria interessante conhecer melhor como eles suprimem a formação de
tumores nesses animais. Futuramente, isso poderia ajudar a desenvolver
tratamentos para o câncer, ativando ou inibindo determinadas regiões do genoma,
por exemplo”, encerra Nery.
O artigo Patterns of
enrichment and acceleration in evolutionary rates of promoters suggest a role
of regulatory regions in cetacean gigantism está disponível em: https://bmcecolevol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12862-023-02171-5.
Agência FAPESP
https://agencia.fapesp.br/estudo-sobre-gigantismo-de-baleias-da-pistas-sobre-mecanismo-genomico-envolvido-na-supressao-de-tumores/50639
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