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Os condutores meióticos, um tipo de gene egoísta, são de fato egoístas. Presentes nos genomas de quase todas as espécies, incluindo humanos, eles transferem injustamente seu material genético para mais da metade de sua prole, às vezes levando à infertilidade e à diminuição da saúde do organismo. Por causa de seu potencial parasitário, acredita-se que sua longevidade ao longo do tempo evolutivo seja de curta duração, até agora.
Uma nova pesquisa do Stowers Institute for Medical Research, em colaboração com o National Institute for Biological Sciences em Pequim, China, descobriu uma família de genes egoístas que sobreviveu por mais de 100 milhões de anos – 10 vezes mais do que qualquer driver meiótico já identificado – – lançando novas dúvidas sobre as crenças estabelecidas sobre como a seleção natural e a evolução lidam com essas sequências ameaçadoras.
“O pensamento sempre foi que, como esses genes são tão desagradáveis, eles não permanecerão nas populações por muito tempo”, disse a pesquisadora associada SaraH Zanders, Ph.D. “Acabamos de descobrir, isso não é verdade, que os genomas simplesmente nem sempre podem se livrar deles.”
Os condutores meióticos são assim chamados porque podem adquirir a capacidade de literalmente “dirigir” a transmissão de seus genes ao longo de um genoma, muitas vezes com consequências negativas. A seleção natural é, portanto, a maior força contra os genes egoístas, favorecendo variantes genéticas que matam o impulso para a recuperação da fertilidade e da saúde geral de uma espécie.
“A seleção natural tem uma capacidade limitada de remover os condutores meióticos de uma população”, disse Zanders. “Imagine fazer testes de times de futebol (seleção natural) para recrutar os melhores jogadores (genes que promovem o condicionamento físico). Pilotos são jogadores que sabotam os outros jogadores que fazem testes. Pilotos fazem o time, mas não porque são bons no futebol.”
Em um estudo recente publicado em eLife em 13 de outubro de 2022, liderado pelo pesquisador Mickael De Carvalho, Ph.D., do Zanders Lab, e Guo-Song Jia, pesquisador de pré-doutorado no laboratório de Li-Lin Du, Ph.D., identificado pela primeira vez vez que uma família de genes egoístas chamados wtf não apenas floresceu na levedura de fissão, Schizosaccharomyces pombe, mas foi passada para três espécies únicas de levedura que divergiram de S. pombe há cerca de 119 milhões de anos.
“Esta descoberta é particularmente nova, pois uma família de genes de impulso prosperou pelo menos dez vezes mais do que os geneticistas acreditavam ser possível”, disse Zanders.
Durante a meiose, a divisão celular especializada que dá origem a células reprodutivas como espermatozóides e óvulos, a herança de material genético de um conjunto de cromossomos de cada pai é 50/50, ou igualmente provável para cada célula reprodutiva.
Drivers meióticos em leveduras são de fato um parasita genético mais potente. A família de genes wtf são drivers meióticos assassinos; eles não apenas transmitem o gene egoísta para mais de 50% da prole, mas também destroem as células reprodutivas – ou esporos em leveduras – que não herdam o gene do impulso.
A seleção natural em um genoma normalmente resgata uma espécie de genes egoístas ao favorecer genes que suprimem ou silenciam o impulso, tornando-o inútil. Como a família de genes wtf evitou a supressão é em grande parte devido às suas rápidas taxas de mutação.
Essa persistência altera nossa percepção de como uma espécie pode superar o aumento esperado da infertilidade que normalmente leva à extinção. Também muda a maneira como os cientistas podem procurar e identificar famílias de genes egoístas em diferentes espécies, incluindo humanos.
“Até agora, ao procurar por drivers candidatos dentro de um genoma, eu não teria considerado genes ‘antigos’ como uma possibilidade”, disse Zanders. “Como os genes egoístas são os principais impulsionadores da evolução, essa nova descoberta abre as portas para pensar em como os drivers podem ter efeitos persistentes e de longo prazo na evolução do genoma”.
Outros autores incluem Ananya Nidamangala Srinivasa, R. Blake Billmyre, Ph.D., Jeffery J. Lange, Ph.D., e Ibrahim M. Sabbarini.
Este trabalho foi financiado pelo Prêmio Novo Inovador dos Institutos Nacionais de Saúde (prêmio: DP2GM132936), apoio institucional do Instituto Stowers de Pesquisa Médica, do Ministério da Ciência e Tecnologia da China e do Governo Municipal de Pequim. O conteúdo é de responsabilidade exclusiva dos autores e não representa necessariamente a opinião oficial do NIH.
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