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Um único gene ‘inventou’ a hemoglobina várias vezes – ScienceDaily


Graças ao verme marinho Platynereis dumerilii, animal cujos genes evoluíram muito lentamente, cientistas do CNRS, Université de Paris e Sorbonne Université, em associação com outros da Universidade de São Petersburgo e da Universidade do Rio de Janeiro, mostraram que embora A hemoglobina apareceu de forma independente em várias espécies, na verdade descendia de um único gene transmitido a todas elas por seu último ancestral comum. Essas descobertas foram publicadas em 29 de dezembro de 2020 em Biologia Evolutiva do BMC.

Ter sangue vermelho não é peculiar aos humanos ou mamíferos. Essa cor vem da hemoglobina, uma proteína complexa especializada no transporte de oxigênio que se encontra no sistema circulatório dos vertebrados, mas também nos anelídeos (uma família de vermes cujos membros mais famosos são as minhocas), moluscos (especialmente caracóis de lagoa) e crustáceos (como as dáfnias). ou ‘pulgas d’água’). Pensava-se que, para a hemoglobina ter aparecido em espécies tão diversas, ela devia ter sido “inventada” várias vezes durante a evolução. Mas pesquisas recentes mostraram que todas essas hemoglobinas nascidas “independentemente” são na verdade derivadas de um único gene ancestral.

Pesquisadores do Institut Jacques Monod (CNRS / Université de Paris), dos Complexos Laboratoire Matière et Systèmes (CNRS / Université de Paris), da Station Biologique de Roscoff (CNRS / Sorbonne Université), das Universidades de São Petersburgo (Rússia) e do Rio de Janeiro (Brasil), realizou esta pesquisa com Platynereis dumerilii, um pequeno verme marinho com sangue vermelho.

É considerado um animal de evolução lenta, pois suas características genéticas são próximas às do ancestral marinho da maioria dos animais, o Urbilateria (1). Estudar esses vermes comparando-os a outras espécies com sangue vermelho ajudou a rastrear as origens das hemoglobinas.

A pesquisa se concentrou na ampla família à qual pertencem as hemoglobinas: globinas, proteínas presentes em quase todos os seres vivos que “armazenam” gases como o oxigênio e o óxido nítrico. Mas as globinas geralmente funcionam dentro das células porque não circulam no sangue como a hemoglobina.

Este trabalho mostra que em todas as espécies com sangue vermelho, é o mesmo gene que produz uma globina chamada ‘citoglobina’ que evoluiu independentemente para se tornar um gene que codifica para a hemoglobina. Essa nova molécula circulante tornou o transporte de oxigênio mais eficiente em seus ancestrais, que se tornaram maiores e mais ativos.

Os cientistas agora querem mudar a escala e continuar este trabalho estudando quando e como surgiram as diferentes células especializadas dos sistemas vasculares bilaterais.

(1) Urbilateria é o último ancestral comum dos bilateriais, ou seja, animais com simetria bilateral (esquerda-direita) e órgãos complexos, além de espécies com organização mais simples, como esponjas e águas-vivas.

Fonte da história:

materiais fornecido por CNRS. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.


Traduzido de Science Daily

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