2007-03-23

Subject: Cientistas fazem ratos ver o arco-íris

 

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Cientistas fazem ratos ver o arco-íris

 

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Inserindo simplesmente um pedaço de DNA que codifica um pigmento visual humano no genoma de um rato, os cientistas apresentaram um arco-íris de cores à baça mistura de amarelos, azuis e cinzentos que normalmente compõem o mundo visual destes mamíferos.

Isto sugere que o cérebro dos mamíferos é muito flexível e pode interpretar sinais que geralmente não encontra. Também sugere que uma única mutação genética pode ter acrescentado os vermelhos e os verdes à paleta visual dos nossos ancestrais há dezenas de milhões de anos.

Gerald Jacobs, da Universidade da Califórnia em Santa Barbara, modificou geneticamente ratos de modo a que expressassem um pigmento humano nos olhos, para além dos pigmentos vulgares nos ratos, e mostraram que este procedimento parece dar aos ratos a capacidade de ver cores que antes não viam.

"As implicações são espantosas", diz David Williams, perito em visão na Universidade de Rochester no estado de Nova Iorque. "É de ficar de boca aberta perante o facto de o resto do sistema nervoso do rato se ter desenvolvido de forma a ser capaz de processar a nova informação."

A maioria dos mamíferos tem apenas dois tipos de fotopigmentos na retina: um codificado pelo cromossoma X e outro codificado por um autossoma. Mas muitos primatas, incluindo o Homem, têm um terceiro pigmento, codificado por um segundo gene no cromossoma X, o que permite a percepção de um espectro maior de cores.

Ao analisar a evolução da visão a cores total, ou visão tricromática, no Homem, a maioria dos cientistas utiliza os macacos do Novo Mundo, que apresentam um arranjo intermédio entre os sistemas com 2 e 3 pigmentos. Estes macacos têm apenas um fotopigmento no cromossoma X mas há versões diferentes do gene, produzindo pigmentos diferentes. Assim, as macacas (que têm dois cromossomas X, logo podem ser heterozigóticas) podem acabar por ter três pigmentos diferentes nos olhos. 

É plausível que há milhões de anos atrás uma única mutação tenha resultado no surgimento de duas versões diferentes do gene do fotopigmento localizadas no mesmo cromossoma X, abrindo caminho para a visão tricromática tanto em machos como em fêmeas nos descendentes primatas, diz Jeremy Nathans, co-autor do estudo em ratos.

Mas terá bastado um fotopigmento extra para que a visão tricromática tenha evoluído? Ou é necessária mais capacidade cerebral para ver o mundo em todo o seu esplendor colorido?

Para decifrar esta dúvida, Jacobs e a sua equipa modificaram geneticamente um rato que imita eficientemente o esquema ocular dos macacos no Novo Mundo.

 

A equipa criou ratos fêmea em que um dos cromossomas X transporta um gene normal do fotopigmento dos ratos, enquanto o outro X tem o gene do fotopigmento humano. Como os macacos fêmea do Novo Mundo, estes ratos são capazes de produzir três tipos de fotopigmentos, relatam os investigadores na última edição da revista Science.

Já tinha sido demonstrado que estes fotopigmentos eram capazes de detectar a luz mas se os ratos poderiam realmente usá-los para ver mais cores não era certo. Para o descobrir, a equipa fez um teste de daltonismo aos ratos.

Apresentaram aos ratos três painéis circulares, cada um iluminado com luz de um comprimento de onda entre os 500 e os 600 nm, a zona do espectro visual das cores verde, amarelo e vermelho para nós. Em cada teste, um dos painéis era iluminado de forma diferente dos restantes e carregando sobre o que estava diferente o rato recebia uma recompensa de leite de soja.

A maioria dos ratos transgénicos conseguia ver com clareza uma diferença quando as luzes tinham comprimentos de onda com mais de 10 nm de separação: três de cinco deles carregaram no painel correcto com o nariz ou pata 80% do tempo, ao longo de 10 mil ensaios. Quanto aos dois ratos transgénicos que não tiveram resultados tão bons, os investigadores especulam que não tiveram a mistura correcta dos fotopigmentos nos olhos.

Isso significa que o cérebro do rato é perfeitamente capaz de decifrar um fluxo de nova informação vindo do olho. "É uma bela demonstração de que processamento relativamente sofisticado pode surgir a partir de uma única alteração no olho", diz Williams.

O resultado também indica que talvez o tipo certo de pigmento é tudo o que é necessário para os humanos terem visão nocturna tão eficiente como os mochos ou para ver luz ultravioleta como os insectos. 

 

 

Saber mais:

Até as bananas pretas e brancas parecem amarelas

 

 

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