2008-03-25

Subject: Como óvulo e espermatozóide se fundem

 

Como óvulo e espermatozóide se fundem

 

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Rapaz encontra rapariga, espermatozóide encontra óvulo. 

Agora, os cientistas estão um passo mais perto de compreender o clímax desta história de amor eterna: como o óvulo e o espermatozóide se fundem para criar um novo indivíduo.

“É realmente o momento que define um organismo", diz William Snell, biólogo do Centro Médico da Universidade do Sudoeste do Texas em Dallas, líder de uma das equipas que fez a descoberta.

Snell, juntamente com um grupo em Inglaterra, descobriu que uma proteína chamada HAP2 está envolvida na fusão do óvulo e do espermatozóide num vasto conjunto de espécies.

Para além de lançar nova luz sobre a fertilização, a descoberta abre uma possível nova avenida no combate a doenças causadas por parasitas, como a malária: ter a HAP2 como alvo de medicamentos ou vacinas pode, talvez, impedir que os gâmetas do parasita consumem a sua união, impedindo-os de se replicarem.

Falando de modo geral, a fertilização ocorre em duas fases principais: na primeira, o espermatozóide reconhece o óvulo, adere à sua protecção gelatinosa e revela parte da sua membrana celular. Na segunda fase, as membranas celulares do óvulo e do espermatozóide unem-se, antes de as células se fundirem e permitirem o encontro do seu DNA.

Apesar da sua importância, os cientistas na realidade sabem pouco acerca das moléculas que controlam a fertilização. Uma questão é que muitas das proteínas que permitem o reconhecimento e união de óvulo e espermatozóide são únicas de cada espécie. Esta situação impede que uma espécie fertilize acidentalmente outra e a rápida evolução de algumas destas proteínas de reconhecimento pensa-se que desempenhe um papel na formação de novas espécies.

Snell e os seus colegas analisaram os detalhes da vida sexual da alga verde unicelular Chlamydomonas reinhardtii, fácil de manipular geneticamente. Descobriram uma mutação no gene HAP2 que impedia a fusão das membranas mas que mantinha intactas as fases anteriores de reconhecimento e ligação.

Já era sabido que o HAP2 estava envolvido na fertilização nas plantas. Surpreendentemente, quando os investigadores fizeram uma busca nas bases de dados genéticas pelo HAP2, encontraram-no num vasto leque de organismos: desde parasitas unicelulares, como o da malária, a insectos, animais simples como as anémonas, até coanoflagelados, animais unicelulares considerados os parentes mais próximos dos animais multicelulares. 

“O primeiro animal deve ter tido este gene", diz Oliver Billker, líder da equipa inglesa do Imperial College, Londres. No entanto, até agora, os investigadores não conseguiram encontrar esse mesmo gene em mamíferos, incluindo humanos.

 

Billker, perito em malária actualmente no Wellcome Trust Sanger Institute perto de Cambridge, Reino Unido, estudou o comportamento do HAP2 no parasita da malária de roedores, Plasmodium berghei. Os gâmetas do parasita sem HAP2 não conseguiam fundir-se logo o parasita não se reproduzia no corpo do mosquito.

Isto pode tornar o HAP2 um possível alvo para uma vacina anti-malária, ainda que tanto Snell como Billker enfatizem que é demasiado cedo para se dizer se poderá funcionar. Outros parasitas, incluindo os responsáveis pela toxoplasmose e pela doença do sono, também têm genes HAP2.

Mas porque será o HAP2 tão comum entre as diferentes espécies, enquanto as proteínas envolvidas no reconhecimento entre óvulo e espermatozóide não o são?

Uma possível resposta, diz Snell, é que ajuda os organismos a resolver duas exigências evolutivas em conflito: a necessidade de manter uma maquinaria funcional para a fusão das membranas e a necessidade de desenvolver interacções específicas da espécie entre o óvulo e o espermatozóide.

Janice Evans, perita em biologia da fertilização na Escola de Saúde Pública Bloomberg do Hospital Johns Hopkins em Baltimore, Maryland, diz que a presença do HAP2 em tantos organismos diferentes é notória. “O facto deste gene fazer parte da vida na Terra há tanto tempo faz-nos pensar que deve estar a fazer algo importante."

Para além de oferecer uma nova visão da fisiologia reprodutiva de diferentes espécies, o HAP2 abre uma nova janela sobre a biologia da membrana. “Este estudo prepara o palco para pensarmos sobre outros mecanismos para a fusão das membranas", diz Evans. 

 

 

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