Por que algumas espécies sobrevivem a extinções em massa? A ‘duplicação de todo o genoma’ oculta pode ser o segredo

Os geneticistas descobriram um evento passado de duplicação do genoma inteiro (WGD) no ancestral comum de esturjões e peixes-remo que ocorreu pouco antes de uma extinção em massa significativa, potencialmente fornecendo a essas espécies variações genéticas vantajosas. Essa descoberta também levanta a possibilidade de WGDs semelhantes negligenciados em linhagens de outras espécies, o que pode ter contribuído para a sobrevivência durante períodos de mudanças ambientais extremas.

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Os geneticistas fizeram uma descoberta significativa sobre a história antiga do esturjão e do peixe-espada, que traz profundas implicações para nossa compreensão da evolução. Eles identificaram uma instância anteriormente oculta de “duplicação do genoma inteiro” (WGD) no ancestral compartilhado dessas espécies, um evento que parece ter facilitado variações genéticas que podem ter fornecido uma vantagem durante um grave evento de extinção em massa há cerca de 200 milhões de anos.

A descoberta geral sugere a possibilidade de numerosos WGDs não detectados e compartilhados em outras espécies anteriores a períodos de turbulência ambiental drástica ao longo da tumultuada história da Terra.

A pesquisa, liderada pelo professor Aoife McLysaght e pelo Dr. Anthony Redmond, da Escola de Genética e Microbiologia do Trinity College Dublin, acaba de ser publicada na principal revista internacional, Nature Communications.

O professor Aoife McLysaght disse: “A duplicação de todo o genoma é exatamente o que parece – é um evento evolutivo fascinante em que um genoma inteiro é copiado e colado para que uma espécie de repente tenha o dobro do material genético que tinha antes. Considerando que a maioria das espécies, como nós, são ‘diploides’ – tendo pares de cromossomos, um de cada pai – após a duplicação do genoma inteiro, tudo está em quatro cópias. Isso efetivamente fornece muita matéria-prima para que as mutações – e a evolução – ocorram. Eventualmente, o genoma de uma espécie reverterá para os pares típicos por meio de um processo chamado rediploidização.

“Conhecemos a duplicação e a rediploidização de todo o genoma há muito tempo, mas o que é novo e empolgante é que mostramos que o tempo que leva para a segunda parte do processo ser concluído é muito importante. Nesse caso, demorou muito, muito tempo – tanto tempo que algumas duplicações de genes parecem ser específicas da espécie, ocorrendo depois que as duas espécies seguiram caminhos separados na árvore da vida.

“Como resultado, a antiga duplicação original do genoma que aconteceu antes da separação das espécies foi perdida até agora. Acreditamos que a mesma coisa pode ter acontecido em muitas outras linhagens de espécies e isso é importante, dada a possibilidade de gerar condições genômicas que ajudaram as espécies a sobreviver a extinções em massa”.

Geneticamente, esturjões e paddlefish mostram evidências de duplicações de genes compartilhados e não compartilhados que foram eles próprios derivados do antigo WGD, que, quando marcado para pouco mais de 250 milhões de anos atrás, o coloca pouco antes da extinção em massa do Permiano-Triássico que eliminou mais da metade das famílias de todos os seres vivos.

Isso parece acrescentar mais peso à teoria de que os eventos WGD fornecem às espécies mais uma tela evolutiva para trabalhar; mais material genético significa mais capacidade de variações em um determinado período de tempo, o que, por sua vez, aumenta a chance de alguns conferirem uma vantagem para lidar com condições ambientais difíceis ou mutáveis. Isso certamente estaria em evidência durante o período de rediploidização que coincidiu com a extinção em massa do Triássico-Jurássico há cerca de 200 milhões de anos.

Anthony Redmond disse: “Múltiplos eventos de duplicação do genoma inteiro ocorreram notoriamente em nossos ancestrais vertebrados e moldaram a paisagem do nosso genoma humano moderno.

“Nossas descobertas são empolgantes porque, além de lançar uma luz sobre a evolução do genoma do esturjão e do peixe-espada, eles fornecem um instantâneo comparativo de como o genoma de nossos ancestrais vertebrados e os genes duplicados evoluíram após esses eventos de duplicação”.


Publicado em 18/06/2023 00h21

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