Polvos e lulas: editando RNA e aumentando a inteligência

Tábata Bergonci
07/05/2017

[1]
Polvos e lulas pertencem a uma classe de moluscos marinhos chamados cefalópodes. Os cefalópodes são considerados os invertebrados mais inteligentes do planeta, tendo capacidade de aprendizado e comunicação bastante sofisticada. Por esse motivo, a genética cerebral desses animais é bastante estudada, a fim de se descobrir os segredos por trás dos animais inteligentes.

Recentemente, um grupo de cientistas da Universidade de Tel Aviv, em Israel, em parceria com pesquisadores do Laboratório de Biologia Marinha de Massachusetts, Estados Unidos, descobriram que lulas contêm um não usual alto nível de recodificação de RNA [2]. Explicando o conceito: a informação genética dos seres vivos passa do DNA para o RNA, do RNA para as proteínas. A coleção de proteínas depende de diversos processos pós-transcricionais que modificam e enriquecem a informação genética para além do plano genômico. A recodificação do RNA faz parte desses processos. Nessa recodificação, enzimas convertem adenosina em inosina, que é reconhecida como guanosina durante a tradução do RNA em proteínas. Assim, esse é um processo capaz de modificar códons e, consequentemente, funções proteicas. Essa forma de edição de RNA é a mais comum em animais, porém, mesmo assim é rara: apenas 3% do transcriptoma (conjunto de RNAs) humano, de moscas e de nematoides sofre esse tipo de edição. Aí vem a diferença: o sistema nervoso das lulas tem mais de 30% de seu transcriptoma contendo sítios de edição.

Com base nesses resultados, os pesquisadores então começaram um novo estudo com novos questionamentos. Essa recodificação maciça do RNA se traduz em diversidade de proteínas nos cefalópodes? Estaria isso relacionado à sofisticação comportamental? As respostas vieram esse ano.

Para o estudo, os cientistas utilizaram dois grupos de cefalópodes: os considerados complexos, lulas, polvos e sépias; e os mais primitivos, nautilóides. A primeira descoberta mostrou que a extensa edição de RNA é encontrada no transcriptoma neural dos cefalópodes complexos, mas não em nautilóides [3]. A segunda descoberta foi a de que os transcritos editados são traduzidos em proteínas com propriedades funcionais modificadas. Uma terceira descoberta chocou os pesquisadores: ao contrário do que ocorre em mamíferos, os sítios de edição dos cefalópodes são altamente conservados em todas as espécies complexas. Isso significa que esses sítios de edição sofrem pressão seletiva positiva, resultando em uma considerável desaceleração da evolução desses animais.

Do ponto de vista evolutivo as descobertas são incríveis: esses animais diversificaram seu transcriptoma à custa de um retardo na evolução genômica. Por que esses cefalópodes escolheram alterar a informação genética dentro do RNA ao invés do DNA? Existem algumas vantagens! As mudanças no RNA são transitórias, possibilitando que o animal ative ou desative-as, proporcionando flexibilidade fenotípica, particularmente útil para a aclimatação ambiental. As mudanças no nível de RNA podem melhorar a diversidade genética. Com o DNA, um organismo é limitado a dois alelos. Com o RNA, pode-se escolher quais mensagens serão editadas. Um único RNA mensageiro pode conter mais de um sítio de edição, aumentando ainda mais a complexidade.

[1] Crédito da imagem: Henry Burrows (Flickr) / Creative Commons (CC BY-SA 2.0). URL: https://www.flickr.com/photos/foilman/9071047236/.

[2] S Alon et al. The majority of transcripts in the squid nervous system are extensively recoded by A-to-I RNA editing. E-life 10.7554/eLife.05198 (2015).

[3] N Liscovitch-Brauer et al. Trade-off between Transcriptome Plasticity and Genome Evolution in Cephalopods. Cell 10.1016/j.cell.2017.03.025 (2017).

Como citar este artigo: Tábata Bergonci. Polvos e lulas: editando RNA e aumentando a inteligência. Saense. URL: http://www.saense.com.br/2017/05/polvos-e-lulas-editando-rna-e-aumentando-a-inteligencia/. Publicado em 07 de maio (2017).

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Tábata Bergonci

Doutora em Genética e Melhoramento de Plantas. Pós-doutoranda na Universidade Federal de São Paulo. Escreve sobre Genética no Saense.

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