Cromossomo sexual de mosca ganha novos genes

Pequeno, mas bem dotado. Um estudo comparando o material genético do cromossomo sexual masculino em mosca-das-frutas drosófila revelou que ele tem misteriosamente ganho novos genes e aumentado de tamanho, ao contrário do que acontece com seu equivalente no ser humano.

Igualmente surpreendente, a taxa de ganho de novos genes nesses cromossomos é 11 vezes maior do que a perda.

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Mosca-das-frutas ganha genes em cromossomo sexual; taxa de ganho de genes em cromossomos é 11 vezes maior do que a perda
Conhecido como cromossomo Y, sua presença define o Patologia masculino em muitos animais, incluindo os seres humanos. Nesse sistema, as fêmeas têm dois cromossomos sexuais X, e os machos têm o par XY.

Outros animais apresentam métodos diferentes de definição de Patologia. Por exemplo, entre vários répteis é a diferença de temperatura durante a incubação do ovo que determina o Patologia do animal.

Os genes do Y das moscas drosófilas são poucos, mas são bons. Suas funções estão muito ligadas à reprodução. Três deles fazem a cauda do espermatozóide se mover --sem o gene, a célula sexual masculina não se move e o indivíduo é estéril.

O novo estudo surgiu do seqüenciamento do genoma (a compilação da ordem das bases químicas do material genético, o DNA) de 12 espécies de moscas drosófilas, completado no ano passado.

Antonio Bernardo de Carvalho, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, e seu aluno de doutorado Leonardo B. Koerich, compararam os genes do cromossomo Y dessas espécies.

O artigo será publicado na revista científica "Nature", mas já está disponível on-line a partir de hoje aos assinantes. Outro co-autor é um dos líderes do consórcio do seqüenciamento de 2007, Andrew Clark, da Universidade Cornell, EUA.

"Em mamíferos está bem demonstrado que os cromossomos X e Y surgiram de um cromossomo comum", diz Carvalho. Mas são estruturas bem diferentes. "Enquanto o X humano tem mais de mil genes, o Y tem apenas 27. O Y de mamíferos é uma versão empobrecida do X, e acreditava-se que o Y de drosófila havia evoluído da mesma maneira", afirma.

Seqüenciamentos

O mistério da origem diferenciada do Y nas mosquinhas começou em 2000, com o primeiro seqüenciamento do genoma de uma espécie, a Drosophila melanogaster.

Foi a primeira surpresa: foram encontrados 12 genes no Y, mas nenhum deles compartilhado com o X. Por trás disso está o fenômeno da duplicação gênica. "Todos os genes que encontramos no Y de Drosophila melanogaster são duplicações de genes de outros cromossomos. É algo bem comum nos genomas, mas não se sabia que era esta a origem dos genes do cromossomo Y de drosófila", afirma Carvalho.

Nova surpresa veio em 2005, com o seqüenciamento de outra espécie, Drosophila pseudoobscura. Foram achados os mesmos 12 genes --só que em outros cromossomos. O cromossomo Y original havia sido substituído por um pedaço de material genético de origem até hoje desconhecida.

Com o seqüenciamento de mais dez espécies em 2007 foi possível comparar a evolução do cromossomo sexual. Antes, Koerich e Carvalho tiveram de completar falhas do seqüenciamento, pois o Y tem muito DNA repetitivo, o que torna difícil montar as seqüências.

E mais surpresas vieram. Apenas 3 dos 12 genes achados na D. melanogaster estão presentes nos Y das 12 espécies, e a maioria deles (sete) têm origem mais recente --63 milhões de anos, comparado com os 260 milhões de anos de outros genes comuns aos insetos da ordem dos dípteros (como moscas e mosquitos).

"Nós estamos estudando agora o conteúdo de genes do Y de cerca de 300 espécies de drosófilas para tentar descobrir qual a origem do cromossomo Y das moscas-das-frutas", afirma o pesquisador.