Os estranhos genomas de peixes domesticados

Os humanos domesticaram um grande número de animais ao longo de sua história, alguns para se alimentar, outros como companheiros e protetores. Algumas espécies – pense em animais como coelhos e porquinhos-da-índia – mudaram parcialmente entre essas duas categorias, servindo atualmente como alimento e animais de estimação. 

Mas uma espécie deixou totalmente para trás seu passado como fonte de alimento. E, em outra raridade, acabou servindo não tanto como companhia, mas como decoração.

Estamos falando de peixes dourados aqui, e agora demos uma olhada em seu genoma. E é quase tão estranho quanto os próprios peixes.

Uma bela chaleira de peixe

Vale a pena parar por um momento para considerar o quão estranhos eles são no reino da domesticação. Eles começaram como variantes levemente coloridas de uma carpa que é inteiramente usada para aquicultura.

 Nós os removemos completamente da cadeia alimentar e os transformamos em animais de estimação, mas eles não são o tipo de animal de estimação com quem interagimos como um cachorro ou gato, ou mesmo uma cobaia. 

Em grande parte, eles apenas ficam lá e parecem decorativos. E no processo de torná-los ainda mais decorativos, criamos muitas variedades que são muito menos funcionais como peixes.

(Convido todos vocês a apresentarem um exemplo de uma espécie em que não estou pensando que teve uma trajetória igualmente incomum e me avisem nos comentários.)

Também há um pouco de história estranha aqui. Embora os chamemos de peixinho dourado muito genericamente, a maioria do que temos não é o verdadeiro peixinho dourado. 

Após sua domesticação na China (e mais tarde passar de lagos de jardim para tanques internos), os peixes dourados acabaram sendo reservados para o imperador, então ainda são bastante raros. Nesse ínterim, criamos linhagens com caudas múltiplas, linhagens que não possuem nadadeiras dorsais e muito mais.

É provável que faça coisas estranhas aos peixes, geneticamente. Mas acabou que eles eram muito estranhos para começar.

Até o processo de relatar o genoma acabou sendo meio estranho. Foi relatado pela primeira vez em maio, quando um grupo descreveu o genoma de um peixinho dourado e o comparou com seu ancestral, a carpa comum. 

Mas a análise foi bastante minimalista. Então, esta semana, um grande consórcio lançou uma análise não apenas de uma linhagem de peixinho dourado, mas de 185 linhagens diferentes. Mais 16 diferentes genomas de carpa selvagem para comparação. 

Enquanto o genoma do peixinho dourado tem apenas 1,8 bilhão de pares de bases (1,8 Gibases), a sequência bruta necessária para fazer tudo isso chegou a 4,3 trilhões de bases. É um esforço surpreendente.

Mas, como algum outro grupo já publicou os dados, os pesquisadores os publicaram no PNAS usando uma rota que apenas os passa por revisão informal por pares. Não parece haver nada de problemático com o artigo que faria com que ele fosse reprovado na revisão por pares, mas os editores normalmente querem resultados originais, e isso aparentemente não era novo o suficiente.

Peixes peixes peixes peixes

A maioria dos animais tem dois conjuntos de cromossomos semelhantes, um de cada um da mãe e do pai. Em humanos, existem 23 cromossomos e temos dois de cada, o que significa que cada um de nós carrega 46 deles. 

Tanto no peixinho dourado quanto na carpa de que são derivados, existem 25 cromossomos, mas cada peixe carrega 100 deles – em vez de duas cópias, eles têm quatro, ou melhor, dois conjuntos de dois. Aparentemente, a linhagem que produziu a carpa é um híbrido de duas linhagens estreitamente relacionadas (espécies possivelmente separadas, mas estreitamente relacionadas).

Consequentemente, a menos que algumas cópias dos genes tenham sido deletadas ou desativadas por mutação, os peixes deveriam ter quatro cópias deles. Mas há alguns casos específicos em que isso não acontece, como genes de reparo de DNA, em que um conjunto de cópias foi eliminado. 

Os estranhos genomas de peixes domesticados
Foto: (reprodução/ internet)
 

E em muitos tecidos, um ou outro conjunto de genes é mais ativo, mas não há um padrão óbvio e consistente de qual dos conjuntos é. Portanto, não estamos no ponto em que realmente entendemos o que está acontecendo com os quatro conjuntos de genes dos peixes, mas a resposta provavelmente não será simples.

Os peixes foram isolados recentemente e passaram por uma seleção muito séria de características incomuns – basta verificar as fotos na lista de variedades de peixes dourados da Wikipedia. Muitas das variantes genéticas subjacentes a essas características físicas são provavelmente recentes e foram selecionadas como a única variante presente na cepa. 

Isso cria o que é chamado de “varredura seletiva”, em que a variante, e quaisquer outras que por acaso estejam perto dela quando surgiu, são as únicas presentes em uma população.

Assim, os pesquisadores verificaram os peixes em busca de varreduras seletivas e, sem surpresa, encontraram um bom número deles. O 1% das varreduras possíveis continha um total de quase 1.000 genes. No peixe-zebra, uma espécie que não é muito parente da carpa, 173 desses genes foram deletados. 

As alterações

Os peixes com essas exclusões tinham alterações em características como pigmentação e formato do corpo, que é exatamente o que você esperaria, dadas as diferenças entre o peixe dourado e a maioria das outras carpas. 

Também houve algumas mudanças relacionadas ao comportamento, mas é importante não pensar nelas em termos de comportamentos caninos – nos peixes, é mais uma questão de como se alimentam ou de sua resposta aos odores.

Os pesquisadores também examinaram cuidadosamente os genomas do peixe dourado do ovo, que não forma mais uma nadadeira dorsal. Eles identificaram um total de cerca de 400 genes associados à perda da nadadeira dorsal.

 Estranhamente, a maioria das variantes era de um dos dois genomas ancestrais. E quando o subconjunto deles foi eliminado no peixe-zebra (57 deles), um quarto teve uma mudança óbvia perto da barbatana dorsal. Se os restantes têm um problema mais sutil, contribuem para a diferença de alguma outra forma ou são simplesmente espúrios, não está claro.

Embora a análise atual esteja incompleta, o grande número de cepas e sequências significa que há dados suficientes aqui para manter os pesquisadores ocupados por um longo tempo. Com até quatro cópias de cada gene, no entanto, fazer genética nesses animais nunca será simples, então entender o que significam as diferenças de sequência exigirá muito mais trabalho.

Até certo ponto, essa ideia justifica a decisão da maioria dos geneticistas de se concentrar no peixe-zebra, que pode não ter tantas linhagens quanto o peixe dourado, mas tem uma genética mais simples. 

Ainda assim, os autores sugerem que essas duas espécies podem estar relacionadas. Com um par extra de cópias de cada gene, pode ser que o peixe dourado tolerasse muito mais mutações do que o peixe-zebra poderia.

Leia Também: Veja por que a Apple diz que está deixando iPhones mais lentos

Traduzido e editado por equipe Isto é Interessante 

Fonte: Ars Technica