Uma criatura unicelular conhecida como dinoflagelado pode ter um dos genomas mais estranhos da Terra, relatou o The Scientist.
A vida pode ser categorizada em três domínios principais: Bactérias, Archaea e Eukarya. Os últimos carregam seu DNA dentro de um núcleo, onde empacotam o material genético em estruturas compactas chamadas cromossomos.
Dinoflagelados são eucariotos, mas ao contrário dos cromossomos encontrados em humanos, que formam uma forma de X, os cromossomos dinoflagelados se reúnem em estruturas retas em forma de bastão, de acordo com um novo estudo publicado em 29 de abril na revista Nature Genetics.
Os genes se alinham em “blocos” ao longo dessas hastes, com cada bloco orientado na direção oposta de seus vizinhos; a orientação de um bloco dita em que direção a célula pode “ler” as instruções genéticas contidas em cada gene. Essa estrutura incomum e alternada influencia a forma geral do cromossomo e provavelmente regula como e quando genes específicos podem ser acessados, concluiu a equipe.
Os dinoflagelados “não se encaixam em tudo o que sabemos sobre os eucariotos – como eles estruturam seus cromossomos, como estruturam seus genomas, como regulam a transcrição”, o processo pelo qual as informações no DNA são copiadas e enviadas para a célula, estudo o co-autor Manuel Aranda, um geneticista funcional da Universidade King Abdullah de Ciência e Tecnologia, na Arábia Saudita, disse ao The Scientist.
Os autores estudaram especificamente o dinoflagelado Symbiodinium microadriaticum, um tipo de plâncton que vive simbioticamente com os corais, e descobriram que a espécie contém cerca de 94 cromossomos em forma de bastão. Os genes dentro de cada bastonete provavelmente se agrupam perto de outros genes que têm funções semelhantes ou interagem com as mesmas vias moleculares, concluiu a equipe.
Além disso, a equipe descobriu que pares de blocos vizinhos tendem a interagir uns com os outros, enquanto blocos distantes raramente o fazem. Um estudo semelhante realizado por pesquisadores da Universidade de Stanford, publicado em 29 de abril na revista Nature Genetics, encontrou um padrão semelhante no dinoflagelado Breviolum minutum.
Enquanto os dois blocos vizinhos “destorcem” durante a transcrição, garantindo acesso ao seu material genético, os blocos fora desse par permanecem rígidos e inalterados, descobriram Aranda e sua equipe. Esta descoberta sugere que existe algum tipo de barreira entre os diferentes pares de blocos e que a barreira “deve ser algo realmente importante na organização do cromossomo … [e] pode ser importante na regulação da expressão gênica”, Senjie Lin, ecologista de fitoplâncton da Universidade de Connecticut, que não esteve envolvido no estudo, disse ao The Scientist.
Em geral, outros eucariotos dependem de histonas – proteínas em forma de carretel que o DNA enrola, como um fio – para enrolar e desenrolar durante a transcrição, relatou o The Scientist. Mas os dinoflagelados produzem muito poucas histonas e, com base no novo estudo, eles podem usar essas barreiras misteriosas para manter sua estrutura cromossômica e controlar a transcrição.
Muitas perguntas sobre os genomas dos dinoflagelados ainda precisam ser respondidas; leia tudo sobre eles no The Scientist.
Publicado em 22/05/2021 18h02
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