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CIÊNCIA

Muito além do sexo

Ao desvendar a evolução do cromossomo Y, pesquisadores descobrem que, mais do que determinar as características masculinas, ele desempenha funções essenciais ao bom funcionamento de órgãos como o coração, os rins e o fígado

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postado em 24/04/2014 19:00 / atualizado em 24/04/2014 10:51

Roberta Machado

A receita é simples: junte dois cromossomos X, e você terá uma fêmea. Troque um deles por um cromossomo Y, e o embrião desenvolve características do sexo oposto. Assim tem sido há 300 milhões de anos, desde que o DNA dos mamíferos deu origem aos genes determinantes masculinos. A natureza feminina tem sido constante desde então, mantendo 98% do código ancestral. O ingrediente masculino, por outro lado, passou por um violento processo de depreciação, e apenas 3% dos 184 genes originais que formavam o Y resistiram até os dias de hoje. Para entender melhor essa seleção, cientistas traduziram o cromossomo. Além de descobrir interessantes pistas sobre seu passado, eles identificaram outras importantes funções que ele cumpre no organismo. O resultado está publicado em dois artigos na edição de hoje da revista Nature.

O cromossomo Y era praticamente um mistério até agora porque os milhões de anos de mudanças deixaram a sequência genética bastante fora de ordem. “Y é encontrado apenas em machos, enquanto o X está nos dois sexos. O Y está sempre sozinho, ele não tem um parceiro como os autossomos (cromossomos não relacionados à determinação do sexo) ou X nas fêmeas. Isso significa que, se há uma mutação que danifique um gene, ele não pode conferir com uma outra cópia ou parceiro para reparar o dano”, esclarece Daniel Bellot, pesquisador do Instituto Médico e Departamento de Biologia Howard Hughes, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos.

As várias repetições e informações aparentemente sem utilidade faziam com que localizar as funções do cromossomo masculino fosse como encontrar uma agulha no palheiro. Como todos os genes do Y são herdados em grupo, não é possível separar as mutações benéficas de um gene das mutações ruins em outro. Os pesquisadores recorreram, então, a um atalho para vasculhar a sequência de genes. Em vez de olhar para o DNA, eles procuraram pistas diretamente no RNA, a cadeia de nucleotídeos que resulta do processo de transcrição do código original. É como se eles ignorassem uma mensagem criptografada por ter acesso direto à mensagem traduzida e resumida.

Esse processo foi feito em 15 mamíferos em um dos trabalhos científicos, enquanto a outra pesquisa estudou o código genético de oito animais que serviram como representantes da evolução do Y. “Comparar o humano com o chimpanzé nos permite ver os últimos 6 milhões de anos, comparar com o (macaco) rhesus, nos deixa ver 25 milhões de anos no passado”, exemplifica Daniel Bellot (veja infografia acima).

Ao ver os genes atuais e os antigos, os cientistas conseguiram observar as sequências mantidas no Y ao longo do tempo. “É como comparar a lista de passageiros do Titanic com os nomes das pessoas resgatadas dos barcos salva-vidas”, ilustra o pesquisador do MIT. Os pesquisadores olharam, inclusive, o código genético da galinha, um animal que, na verdade, tem o gênero definido pelos cromossomos Z e W. Na ave, justificam, foi possível identificar os genes mais antigos do cromossomo, mantidos desde que ele era um autossomo comum, sem diferenciação sexual.

Sobrevivência
Depois de comparar o cromossomo humano com o dos animais, os estudiosos notaram que o processo de mudança cessou há 25 milhões de anos. Isso porque a sequência encontrada nos primatas não é muito diferente da humana. Buscou-se, então, uma explicação para essa estabilidade relativamente recente. Afinal, por que o Y não continuou passando por mudanças até hoje? O foco voltou-se para a função das sequências genéticas que sobreviveram à ação do tempo.

No cromossomo masculino, os especialistas esperavam encontrar ao menos dois tipos de informações: a que determina o sexo do indivíduo durante a gestação e as instruções para a espermatogênese, isto é, a formação de testículos e gametas sexuais. Em meio aos outros genes, no entanto, os cientistas identificaram códigos essenciais para o bom funcionamento de diversos outros tecidos. Essas sequências desconhecidas são expressas em vários tipos de órgãos e células do corpo, em diferentes estágios de desenvolvimento, além de aparentemente regularem outros genes.

De acordo com a teoria dos autores, os genes que sobraram no cromossomo seriam essenciais para a formação e a sobrevivência do indivíduo e por isso resistiram à pressão que causou a deturpação do código original. Não somente o cromossomo X, mas o Y também seria necessário para a manutenção de outras importantes funções do organismo, além da determinação do sexo e da formação dos testículos e dos gametas.

Os cientistas acreditam que o cromossomo Y manteve esse material para obedecer a uma relação de dosagem de genes. “Esses genes mantidos estão intactos porque são necessárias cópias extras”, ensina Henrik Kaessmann, pesquisador da Universidade de Lausanne, na Suíça, e autor de um dos artigos. “Nas fêmeas, as duas cópias dos cromossomos X têm o mesmo papel que as cópias X e Y têm no macho. Então, para manter a função do tecido do coração e dos rins, o homem tem uma cópia desses genes no X e uma no Y, enquanto as fêmeas têm duas cópias X”, explica Kaessmann. Entre os genes decodificados pelos cientistas, estão sequências relacionadas com o bom funcionamento do coração, dos rins e do fígado.

Diferenças
Ambos os grupos de pesquisa afirmam que vão continuar estudando a evolução e a função do cromossomo, o que pode explicar a origem das diferenças que existem em diversas funções do corpo masculino e feminino. “Na verdade, estamos apenas começando a compreender a totalidade das diferenças na biologia molecular entre machos e fêmeas, e há muitas perguntas sem resposta”, avalia, em um comentário publicado na Nature, Andrew Clark, pesquisador da Universidade de Cornell (EUA). “Por exemplo, até que ponto as diferenças entre homens e mulheres são guiadas pelas interações específicas com fatores do cromossomo Y?”, questiona o especialista em biologia molecular.

Essa descoberta pode ser uma chave para a compreensão de alguns distúrbios genéticos, como a síndrome de Turner, uma condição em que a mulher nasce com apenas um cromossomo X. Caso a teoria dos pesquisadores esteja correta, as pessoas com esse problema podem sofrer complicações em outras funções devido à falta do cromossomo correspondente. Outros problemas que ocorrem com maior prevalência em um dos sexos também podem ser melhor compreendidos, como o autismo, mais comum em meninos, e distúrbios autoimunes, típicos das mulheres.

“Isso pode ser um pouco egoísta, mas eu, pessoalmente, espero que leve a um melhor entendimento das enxaquecas. Elas são muito mais comuns em mulheres do que em homens, então hormônios não parecem ser o único fator dessa diferença. Como uma pessoa que sofre de enxaqueca e há vários familiares que também as têm, eu ficaria bastante animado se minha pesquisa inspirasse alguém a investigar os efeitos do X e do Y nela. Talvez, isso possa levar a melhores medicamentos para preveni-la”, especula Daniel Bellot.


Problemas na maturação
Essa doença genética ocorre em meninas que nascem com um dos cromossomos X incompleto ou ausente. As pessoas com a síndrome costumam ser baixas, ter pescoço largo e sofrer com outros problemas, como inflamações nas mãos e nos pés e anomalias cardíacas, renais, nos olhos e na tireoide. Essas mulheres também têm problemas na maturação durante a adolescência e não passam pelas alterações típicas da puberdade nos seios, na vagina e nos ovários, o que as leva à ausência da menstruação.

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