Os genes das árvores ginkgo de 600 e de 20 anos possuem a mesma resistência

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Na costa oeste dos Estados Unidos, as sequoias costeiras do norte da Califórnia podem viver mais de 2.000 anos. Sequóias gigantes no centro da Califórnia atingem rotineiramente mais de 3.000 anos de idade. O organismo vivo mais antigo do mundo, o velho Matusalém, um pinheiro bristlecone, sobreviveu por mais de 4.700 anos.

Árvores milenares mantiveram seu lugar na Terra por muito tempo e com firmeza, e os cientistas estão curiosos para saber como são capazes de sobreviver por tanto tempo.

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Nativo da China, o Ginkgo biloba também pode sobreviver mais de 1.000 anos. Ao estudar essas árvores de vida longa, uma equipe de cientistas colaboradores entre a China e os Estados Unidos identificou genes específicos que explicam como as árvores permanecem virtualmente imortais e prosperando. Eles publicaram seus resultados no Proceedings of the National Academy of Sciences.

A característica mais intrigante das árvores Ginkgo continua sendo sua longevidade
As árvores Ginkgo são biologicamente únicas. Os fósseis que lembram suas elegantes folhas em forma de leque datam de mais de 200 milhões de anos.

Os paleobotânicos concluíram que a moderna árvore ginkgo “quase não mudou” ao longo de sua longa história. Os parentes mais próximos da árvore morreram: “Os ginkgos são evolutivamente isolados, [então eles são] a única espécie sobrevivente de uma linhagem que morreu completamente“, explica Judy Jernstedt, anatomista de plantas que estuda arquitetura de brotos de ginkgo na Universidade de Califórnia, Davis e não esteve envolvido no estudo.

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Mas a partir dessas qualidades distintas, seu traço mais intrigante continua sendo a longevidade.

Fomos a uma área bem local na província de Hubei”, explica Jinxing Lin, biólogo vegetal da Universidade Florestal de Pequim e autor sênior do estudo.

Para tentar entender as razões biológicas de como as árvores podiam viver por tanto tempo, os pesquisadores queriam comparar amostras genéticas entre árvores jovens e velhas para trazer de volta ao laboratório. No entanto, eles tiveram que primeiro determinar as idades das árvores e encontrar amostras adequadas para analisar.

Análise biológica

As folhas, você sabe, podem cair todo ano e não podem refletir a idade real. Então, usamos o antigo câmbio vascular ”, disse Lin.

O câmbio vascular é um anel de células que forma uma camada abaixo da casca. Eles são células sem funções especializadas que se dividem e crescem continuamente, seja para dentro em direção ao tronco como madeira ou para fora como casca. Mesmo as árvores centenárias do ginkgo “ainda podem dividir várias células a cada ano a partir do câmbio”, acrescentou Lin.

Conforme a árvore cresce, o câmbio vascular aumenta a circunferência do tronco. Mudanças sazonais e padrões de crescimento significam que esse crescimento produzirá cerca de um anel adicional no padrão do tronco a cada ano.

Você tem que ir lá e usar um furo para ir direto para o centro da árvore e depois puxá-lo”, explica Richard Dixon, biólogo da University of North Texas e autor sênior do estudo, “e então você tem que fazer o envelhecimento da árvore com base nos anéis.

Com esse método, os pesquisadores coletaram amostras de 34 árvores de ginkgo entre 15 e 667 anos. Eles compararam o RNA das árvores ginkgo no câmbio vascular para observar como sua atividade genética mudou entre diferentes idades.

Resultados

Esses resultados são algumas das primeiras evidências que apontam os cientistas para as bases moleculares do envelhecimento, ou a falta dele, nas árvores.

Nas árvores de 600 anos, os genes associados às defesas contra patógenos e resistência a doenças permaneceram constantemente ativos. A atividade de outros genes relacionados à produção de antioxidantes, antimicrobianos e sinais de resposta ao estresse também não parecia estar diminuindo.

Em outras palavras, as árvores ginkgo mais velhas pareciam tão resistentes quanto as árvores mais novas.Nós realmente não podíamos distinguir o perfil de uma árvore de 600 anos de uma árvore de 20 anos”, maravilha-se Dixon.

A atividade genética relacionada à senescência , o estágio da vida em que as células perdem a capacidade de se dividir e a árvore começa a se deteriorar e morrer, também se manteve consistente nas árvores mais velhas, não mostrando sinais de aumento com a idade.

Pensamos que depois de várias centenas de anos eles deveriam entrar em senescência”, lembra Lin. Mas, geneticamente, as velhas árvores ginkgo pareciam tão jovens como sempre. “Descobrimos que as árvores ainda podem produzir sementes e pólen muito bons, e ainda estão em um estado saudável.

Esses resultados são algumas das primeiras evidências que apontam os cientistas para as bases moleculares do envelhecimento, ou da falta dele, nas árvores. Embora as árvores mais antigas no estudo tivessem cerca de 600 anos, Dixon acredita que até mesmo as árvores ginkgo mais velhas, estimadas em mais de 1.000 anos, apresentariam padrões semelhantes de saúde e juventude.

Uma grande descoberta para estudos sobre envelhecimento

Mecanismos genéticos semelhantes podem ser responsáveis ​​pela longevidade em outras árvores de vida longa também. “Talvez as pessoas agora estejam fazendo esse tipo de experimento em sequoias ou em … teixos ou pinheiros bristlecone”, diz Dixon.

Para adicionar à lista de peculiaridades do ginkgo, a espécie também é notoriamente resistente. Eles são excepcionalmente resistentes a doenças, pragas e poluição, o que os torna populares para planejadores de cidades em ambientes urbanos.

Notoriamente, um pequeno grupo de árvores ginkgo sobreviveu à explosão nuclear do bombardeio atômico de Hiroshima e até floresceu na primavera seguinte.

Esse fenômeno biológico dá forma a novas questões para Dixon e Lin. Eles dizem que o próximo passo planejado para seu grupo de pesquisa é estudar a taxa de mutação somática das árvores ginkgo. Mutações somáticas são mudanças no DNA que não são herdadas de espermatozoides ou óvulos, mas sim adquiridas posteriormente de fatores ambientais, como luz ultravioleta ou radiação.

O que protege tão bem a integridade do genoma do ginkgo? Para o perfil genético de uma árvore ginkgo madura se parecer muito com a de uma jovem, isso significa que as mutações somáticas são mais lentas para se acumular?

Ou, “Será quealgo que vive mil anos precisaria ter um mecanismo de reparo de DNA melhor?” Dixon se pergunta: “Se funcionasse, seria fenomenal, eu acho”.

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Traduzido e editado por equipe Isto é Interessante

Fonte: Massive science

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