A vida sexual secreta dos morangos – Ciência

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Mulher e homem, galinha e galo, vaca e touro. A separação dos sexos podem parecer fundamentais na natureza, mas são estranhos na maioria das plantas.

Agora, os cientistas descobriram como morangos, que têm os cromossomos sexuais mais jovens conhecidos de qualquer planta ou animal, fizeram sua recente transição para o sexo masculino e feminino.

Os inusitados genes “saltadores” são os responsáveis e ​​podem significar que as diferenças sexuais podem mudar mais rapidamente nas plantas do que qualquer outro ser vivo.

“Pela primeira vez, agora temos uma visão da evolução do cromossomo sexual no espaço e no tempo”, diz Dr. Alex Harkess, biólogo evolucionista do Centro de Ciência de Plantas Donald Danforth, em St. Louis, Missouri, que não esteve envolvido no estudo.

“Não se trata apenas do estabelecimento de cromossomos sexuais, é como as regiões que determinam o sexo continuassem a evoluir”.

Os animais possuem cromossomos sexuais antigos de origem comum. Mas nas plantas, os cromossomos sexuais surgiram apenas recentemente (nos últimos milhões de anos), e a maioria das plantas são geralmente hermafrodita – que contém tanto os órgãos sexuais masculinos quanto os femininos.

Apenas cerca de 6% dividiram-se em sexos diferentes, incluindo espargos de jardim, mamão, lúpulo e maconha. Morangos, como um agricultor de Ohio sem educação descobriu na década de 1840, vêm em três sabores: masculino, feminino e combinado.

Para descobrir como esses sabores evoluíram, a ecologista Dra. Tia-Lynn Ashman, da Universidade de Pittsburgh, na Pensilvânia, passou quase 20 anos mostrando que locais diferentes no genoma do morango podem controlar o sexo.

Mas descobrir onde estavam esses genes era como encontrar uma agulha no palheiro: ao contrário dos humanos, que têm apenas duas cópias de cada um dos nossos 23 cromossomos, os morangos têm oito cópias de sete cromossomos, para um total de 56.

O primeiro golpe de sorte de Ashman aconteceu quando ela e sua equipe encontraram a primeira evidência de regiões de determinação masculina e feminina em uma variedade da Costa Leste de um morango silvestre norte-americano comum (Fragaria virginiana) há cerca de 10 anos.

Mas quando encontraram a mesma região sexual em um morango silvestre da praia do Oregon, o F. chiloensis, estava em um lugar completamente diferente em um cromossomo totalmente diferente. O mesmo aconteceu com uma terceira variedade de morango.

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O que essas regiões estavam fazendo em lugares diferentes?

Ashman diz que a resposta óbvia era que os morangos tinham desenvolvido sexos diferentes independentemente. Mas outra explicação, menos provável, foi que uma região do DNA havia surgido uma vez e estava se movendo ao redor do genoma.

Quando o primeiro projeto do genoma do morango se tornou realidade em 2011, permitindo estudos genéticos mais detalhados, o biólogo evolucionário Aaron Liston da Oregon State University em Corvallis e o geneticista evolucionista Jacob Tennessen, agora no Harvard T.H. juntou-se a Ashman para dar uma olhada mais de perto.

Em uma abordagem de força bruta, eles sequenciaram 60 F. virginiana e F. chiloensis, divididas igualmente entre machos e fêmeas, para ver se algum parte do DNA era único para as fêmeas.

Eles perceberam que as fêmeas compartilharam uma pequena sequência que havia pulado pelo menos duas vezes conforme as plantas reproduziam ao longo de muitas gerações, disseram os pesquisadores no mês passado na revista PLOS Biology.

Além disso, a cada salto, o número de genes específicos da fêmea na sequência aumentava. Essas lembranças itinerantes aumentaram a diferença entre os cromossomos sexuais, especulam os pesquisadores. Em humanos e outros animais, tais diferenças específicas de sexo acabaram se tornando extremas. Em morangos, a sequência de saltos curtos continha dois genes com papéis no desenvolvimento de pólen e frutos.

“Este estudo fornece as primeiras observações sugerindo que uma região determinante de sexo em uma planta pode ‘saltar’ de um local inicial para um novo”, escreveu Deborah Charlesworth, bióloga evolucionária da Universidade de Edimburgo – pioneira na evolução dos cromossomos sexuais.

“O estudo faz um trabalho heróico de tentar resolver isso.”

Os pesquisadores alertam que as funções dos dois genes e os detalhes de como eles “saltam” ainda precisam ser confirmados. E Ashman diz que as descobertas prepararam o terreno para uma questão ainda maior: por que essas regiões pulam?

Fonte: Science

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