Estudos/Pesquisa

Como os mosquitos machos compensam por terem apenas um cromossomo X

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Claudia Keller Valsecchi do Instituto de Biologia Molecular (IMB) de Mainz e seus colaboradores descobriram o regulador mestre responsável por equilibrar a expressão dos genes do cromossomo X entre machos e fêmeas no mosquito da malária. Esta descoberta ajuda os cientistas a compreender melhor a evolução dos mecanismos epigenéticos responsáveis ​​pela equalização da expressão genética entre os sexos. As descobertas podem contribuir para o desenvolvimento de novas formas de prevenir a propagação da malária.

A maioria das pessoas concordaria que os mosquitos estão entre as espécies mais irritantes do planeta. Eles nos mantêm acordados a noite toda com seu zumbido de asas, enquanto procuram uma maneira de nos morder e sugar nosso sangue. No entanto, os mosquitos são mais do que apenas um incómodo – eles também podem transmitir uma série de doenças graves, por vezes mortais. Uma das doenças mais perigosas que os mosquitos podem transmitir é a malária, uma doença que afecta milhões de pessoas e causa centenas de milhares de mortes todos os anos, principalmente em países africanos. A malária é causada por Plasmódio parasitas, que são transmitidos através de picadas de mosquitos – especificamente aqueles dos mosquitos do pântano (Anófeles). É importante ressaltar que apenas as fêmeas dos mosquitos picam, pois precisam dos nutrientes do sangue para produzir ovos. Os cientistas estão, portanto, interessados ​​em compreender os mecanismos responsáveis ​​pelas diferenças moleculares entre os mosquitos machos e fêmeas, pois isso poderia ajudar-nos a desenvolver novas formas de combater a malária.

Assim como os humanos, o sexo de um mosquito é determinado pelos cromossomos sexuais: as fêmeas têm dois cromossomos X (XX), enquanto os machos têm um cromossomo X e um cromossomo Y (XY). Isto pode ser problemático, uma vez que os homens têm apenas metade do número de genes do cromossoma X que as mulheres e, portanto, teriam apenas metade da quantidade de proteínas do cromossoma X. Para compensar isso, deve haver uma maneira de aumentar a expressão dos genes do cromossomo X nos homens. No entanto, ninguém sabia o que poderia ser esse mecanismo nos mosquitos.

Agata Kalita, do grupo da Dra. Claudia Keller Valsecci, que é a primeira autora do estudo e financiada por uma bolsa do Boehringer Ingelheim Fonds (BIF), liderou a pesquisa. Eles colaboraram com os grupos da Dra. Maria Felicia Basilicata no Centro Médico da Universidade de Mainz, do Dr. Eric Marois da Universidade de Estrasburgo, na França, e do professor Franjo Weissing, da Universidade de Groningen, na Holanda. Juntos, os pesquisadores descobriram que a proteína SOA (ativação do cromossomo sexual) é o principal regulador que equilibra a expressão do gene do cromossomo X em mosquitos machos. Eles descobriram que a SOA funciona ligando-se aos genes do cromossomo X e aumentando sua expressão, mas apenas em homens. Os mosquitos fêmeas, por outro lado, produzem apenas uma pequena quantidade de SOA muito curto e não funcional.

Kalita comentou sobre o estudo: “Equilibrar a expressão gênica nos cromossomos sexuais é essencial para o desenvolvimento em algumas espécies. No entanto, outras não possuem tal mecanismo. Inesperadamente, descobrimos que em mosquitos, equilibrar a expressão do cromossomo X por SOA não é necessário para o desenvolvimento, mas dá aos homens uma vantagem inicial.” Keller Valsecci acrescentou: “Esta é uma pista importante sobre como os mecanismos que equilibram a expressão genética nos cromossomos sexuais podem ter evoluído em primeiro lugar”. Basilicata, co-autor sênior, enfatizou: “Compreender os princípios moleculares que atuam nos cromossomos sexuais nos ajudará a compreender as diferenças entre homens e mulheres em várias patologias humanas”.

As descobertas dos grupos, publicadas na revista Natureza, marcam um grande passo em frente na nossa compreensão de como a expressão genética é equilibrada nos cromossomas sexuais. Os investigadores especulam que a manipulação genética de genes que afectam exclusivamente um sexo poderia ser uma estratégia útil para reduzir o número de mosquitos fêmeas sugadores de sangue, o que seria uma enorme vantagem na luta contra a malária.

Por sua participação no estudo, Agata Kalita recebeu uma menção honrosa no Prêmio Birnstiel Internacional de Pesquisa de Doutorado em Ciências Moleculares da Vida 2023.

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