2016-02-11

Subject: Moscas criadas na escuridão durante 60 anos revelam os seus segredos genéticos

Moscas criadas na escuridão durante 60 anos revelam os seus segredos genéticos

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@ Nature/Jeremy Burgess / Science photo Library

A 11 de Novembro de 1954, o ecologista japonês Syuiti Mori colocou um pano escuro sobre uma colónia em cativeiro de moscas da fruta e começou uma das experiências sobre biologia evolutiva em curso há mais tempo. Sessenta e um anos e cerca de 1500 gerações mais tarde, os investigadores identificaram agora dúzias de variações genéticas que podem ajudar os descendentes das moscas a lidar com a escuridão total.

As moscas do escuro parecem moscas da fruta normais Drosophila melanogaster, excepto pelas cerdas da cabeça ligeiramente mais compridas, que são usadas como órgãos sensoriais. Também parecem ter um olfacto mais apurado e uma capacidade superior de encontrar um parceiro no escuro, quando comparadas com as moscas normais.

Mas apesar de passarem a vida envoltas em escuridão, as moscas do escuro são atraídas para a luz e mantêm os seus ciclos circadianos, diz Naoyuki Fuse, geneticista na Universidade de Kyoto que passou a apoiar o projecto de Mori em 2008, após o próprio Mori ter morrido em 2007.

Em 2012, Fuse sequenciou o genoma das moscas do escuro, identificando 220 mil diferenças de base única no seu DNA e vários milhares de inserções ou deleções maiores de DNA, quando comparado com uma estirpe normal de moscas da fruta. Mori tinha iniciado uma colónia de controlo da mesma população de moscas que foi mantida em condições normais de luminosidade mas esta acabou por se perder depois de um problema numa incubadora.

Para determinar quais as variações genéticas que poderão estar a ajudar as moscas a adaptar-se à escuridão total, a equipa de Fuse cruzou as moscas do escuro com moscas normais e seguiu a forma como esta população híbrida evoluiu ao longo de 49 gerações, usando sequenciação genética. Pensaram que, se os híbridos fossem criados no escuro ao longo de muitas gerações, as variantes genéticas que as ajudavam a adaptar-se tornar-se-iam mais comuns ao longo do tempo.

A equipa de Fuse obteve uma lista de 84 genes candidatos, incluindo vários que estão envolvidos na detecção de odores e outros químicos do ambiente, bem como na produção de feromonas. Os resultados foram publicados na última edição da revista Genes Genomes Genetics.

Os autores especulam que as alterações a estes genes podem ajudar as moscas a melhor detectar feromonas, explicando a sua maior capacidade para acasalar no escuro. Fuse espera testar a sua hipótese inserindo as variações dos genes das moscas do escuro em moscas normais através de tecnologias de edição genética.

“É um estudo muito interessante”, diz Richard Lenski, biólogo evolutivo na Universidade Estadual do Michigan em East Lansing, cuja equipa tem vindo a propagar uma estirpe de bactérias Escherichia coli desde 1988, ao longo de mais de 50 mil gerações. A equipa de Lenski seguiu a forma como as bactérias se adaptam a novos recursos alimentares congelando amostras a cada par de meses e analisando estes registos. “É pena que eles não tenham, tanto quanto sabemos, amostras congeladas do DNA da população ancestral e amostras ao longo do tempo", diz ele.

“Penso que estes tipos de sistemas evolutivos a longo prazo são muito interessantes e não há muitos disponíveis”, diz Leonid Kruglyak, geneticista na Universidade da Califórnia, Los Angeles. Deverá ser possível identificar variantes genéticas que ajudaram as moscas a adaptar-se ao escuro mas ele diz que as variantes identificadas pela equipa de Fuse podem ter mudado em frequência devido à deriva genética e não à selecção natural. “Resumindo, um sistema muito interessante, perguntas muito interessantes a ser feitas mas não é claro se estão a obter as respostas", diz Kruglyak.

Fuse considera o projecto das moscas do escuro uma importante herança científica mas como a sua posição na Universidade de Kyoto não é permanente, não tem a certeza sobre o futuro do projecto.

 

 

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