Cientistas da UTA revelam como a cobra-vaso-de-flor repara o DNA e fornece insights sobre condições genéticas humanas, como a Síndrome de Down
A cobra-cega, uma das mais pequenas do mundo, tem algumas caraterísticas invulgares. Também conhecida como cobra cega Brahminy, é a única espécie de cobra conhecida com três conjuntos de cromossomas em vez de dois – e pode reproduzir-se sem um companheiro.
Ao analisar o genoma único da cobra-cega, os cientistas da Universidade do Texas em Arlington estão a descobrir como o pequeno réptil repara o seu ADN e evita mutações prejudiciais. As descobertas, publicadas recentemente na revista Science Advances, fornecem informações valiosas sobre os mecanismos de reparação genética que podem aprofundar a nossa compreensão da evolução dos genes humanos.
“Esta atividade de reparação e replicação do ADN suporta um mecanismo fascinante chamado endoreplicação pré-meiótica, um processo através do qual a serpente duplica os seus cromossomas antes de os dividir, evitando a necessidade do típico emparelhamento de cromossomas visto na reprodução sexual”, disse Matthew Fujita, professor de biologia na UTA e coautor do artigo juntamente com investigadores da China e de Myanmar. “Este mecanismo permite que a serpente produza descendentes que são clones genéticos exatos de si própria”.
As peculiaridades genéticas e reprodutivas da serpente do vaso de flores também podem fornecer informações sobre as condições de trissomia humana, como a Síndrome de Down.
“Por exemplo, sabemos que ter vários conjuntos de cromossomas é raro nos animais, mas as serpentes sobrevivem muito bem com três em vez dos dois normais dos humanos”, disse Fujita.
Utilizando tecnologia genómica avançada, a equipa de investigação descobriu que a serpente-da-floreira, nativa de África e da Ásia, tem 40 cromossomas, organizados em três subgenomas. Estes formaram-se através de eventos genéticos complexos, incluindo a fusão de cromossomas em espécies ancestrais. Os investigadores supõem que esta estrutura genética permite que a serpente se reproduza sem necessitar de esperma de um parceiro masculino.
Uma das principais questões que os cientistas exploraram foi se esta estratégia reprodutiva tem desvantagens evolutivas. As espécies assexuadas normalmente têm dificuldades porque não dispõem de uma mistura genética, que ajuda a eliminar mutações prejudiciais ao longo do tempo. No entanto, a serpente-da-flor parece ter desenvolvido uma forma de contrariar este risco. Os investigadores acreditam que o seu ritmo evolutivo lento mas constante ajuda a limitar a acumulação de mutações prejudiciais.
Os investigadores também examinaram a forma como as variações genéticas em diferentes populações de serpentes-da-floreira sugerem trocas cromossómicas entre os subgenomas. Estas trocas parecem equilibrar a diversidade genética e a estabilidade – mantendo uma variação suficiente para a adaptação e evitando incompatibilidades que poderiam perturbar a reprodução.
“O estudo também revelou algo inesperado – muitos dos genes relacionados com o sistema imunitário e sexualmente selecionados da serpente-da-floreira, tais como os envolvidos no desenvolvimento do esperma, perderam as suas funções”, disse Fujita. “Esta descoberta fornece informações importantes sobre como a reprodução sem um parceiro funciona nos répteis, mas também reformula algumas das nossas opiniões de longa data sobre as limitações das espécies assexuadas. Em vez de ser um ‘beco sem saída’ evolutivo, como os investigadores pensavam, a serpente-da-floreira mostra como a natureza pode inovar e adaptar-se de formas extraordinárias.”
