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Até o momento não está claro exatamente como o sexo de uma abelha é determinado. Uma equipa de investigação da Universidade Heinrich Heine Düsseldorf (HHU), composta por biólogos e químicos, identificou agora um gene chave e o mecanismo molecular a ele ligado. Na edição atual da revista científica Avanços da Ciênciaeles descrevem como esse processo é semelhante a um jogo envolvendo dois dados.
O sexo de uma criatura viva tem consequências significativas na sua forma, função e comportamento. O sexo biológico de um organismo é geralmente determinado no início de sua vida. Nos humanos, por exemplo, a presença do “cromossomo Y”, que determina o sexo, decide se um homem nascerá.
O padre da Silésia Johann Dzierzon já examinou os mecanismos de determinação do sexo das abelhas (Apis melífera) em 1845. Entre outras coisas, ele descobriu a reprodução assexuada de abelhas machos – os “drones”.
As abelhas – ao contrário dos humanos – não têm apenas um cromossomo que determina o sexo. Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Dr. Martin Beye, do Instituto de Genética Evolutiva do HHU, estabeleceu agora que o sexo é determinado por um único gene, conhecido como “Csd” (Determinador de sexo complementar) através de um mecanismo especial.
Este gene pode ter mais de 100 variações, os chamados alelos. Noutros casos, por exemplo em flores, os vários alelos de um gene podem determinar a cor das pétalas.
No caso da fertilização sexual, os conjuntos simples de cromossomos dos óvulos e espermatozoides se unem para criar um conjunto duplo de cromossomos – diplóide. Conseqüentemente, duas variantes do gene Csd estão agora presentes em cada abelha sexualmente fertilizada.
A próxima descoberta dos pesquisadores de abelhas em Düsseldorf: onde os dois alelos do gene Csd são diferentes, uma abelha fêmea se desenvolve. Por outro lado, se os alelos do gene forem iguais em ambos os cromossomos, uma abelha macho se desenvolve. Porém, como as abelhas querem prevenir isso para evitar a endogamia, as abelhas operárias não criam esses ovos.
Permaneceu a questão de como essa determinação do sexo ocorre em nível molecular. Autor principal, Dra. Marianne Otte: “É necessário saber aqui que cada alelo diferente do gene Csd produz uma variante diferente da proteína Csd associada, todas elas ligeiramente diferentes. Conseguimos demonstrar que apenas diferentes proteínas Csd podem se ligar com entre si e, assim, ativar um interruptor molecular que determina ‘abelha fêmea’. Por outro lado, se as proteínas forem iguais, elas se ligam de maneira diferente e o interruptor não é ativado. Nesse caso, uma abelha macho se desenvolveria, mas não seria criada .”
Professor Beye, último autor do estudo em Avanços da ciência: “É semelhante a um jogo molecular envolvendo dois dados: no entanto, neste caso, o lançamento que produz um duplo não é o vencedor. Em vez disso, o lançamento deve produzir dois números diferentes para permitir que uma nova abelha – uma fêmea – cresça.”
Por outro lado, os zangões desenvolvem-se a partir de ovos não fertilizados. Conseqüentemente, essas abelhas machos possuem apenas um cromossomo simples com proteínas Csd idênticas. A abelha rainha decide não adicionar espermatozoides ao óvulo durante o processo de postura.
Dr. Otte: “Conseguimos resolver um mistério genético que existe há mais de 100 anos, rastreando-o até à função de comutação da proteína Csd.” O professor Beye comenta sobre outras questões de pesquisa: “O mecanismo que as abelhas operárias usam para identificar se o óvulo fertilizado contém duas proteínas Csd diferentes e, portanto, é alterado para ‘fêmea’ ainda é desconhecido. Como está escuro dentro da colmeia, deve haver um pista olfativa.”
Os resultados serão usados para avançar nas medidas de criação de abelhas.
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