A Mariposa que reprograma seu DNA para se transformar.
A metamorfose completa em insetos holometábolos(Seres vivos que passam por uma metamorfose durante seu ciclo de vida), como essa acima na foto chamada de mariposa Manduca Sexta, envolve transformações morfológicas(forma estrutural) e fisiológicas drásticas, incluindo a reorganização de tecidos e órgãos durante a transição de larva para adulto. Embora essas mudanças sejam bem documentadas, os mecanismos moleculares escondidos ainda estão confusos de entender. O estudo de Gegner et al. (2021) investigou o papel da metilação (é um processo químico que acontece no DNA e em outras moléculas) do DNA, uma modificação epigenética(como certos genes são ligados e desligados), durante esse processo de desenvolvimento.
Como foi descoberta fascinante?
Os pesquisadores realizaram uma análise comparativa do genoma e do transcriptoma de larvas e adultos de mariposa Sexta. Utilizando técnicas de bissulfeto sequenciamento e RNA-Seq, identificaram loci e regiões diferencialmente metiladas (DMLs e DMRs) e correlacionaram esses dados com padrões de expressão gênica.
Como foi os resultados?
1 – Onde a metilação acontece no DNA?
a) -A maior parte da metilação foi encontrada em regiões chamadas CpG (62%). (C=Citosina, p= ligação fosfato (que conecta os nucleotídeos) e G=Guanina.
b) -Também houve metilação em CHH(32%) ( H=qualquer base exceto Guanina (ou seja: A, T ou C) e CHG (6%), mas em menor quantidade.
B – Mudanças durante a metamorfose:
a) – A metilação aumentou dentro dos genes (nas chamadas “regiões codificantes”).
b) – Já nas partes entre os genes (regiões intergênicas), a metilação diminuiu.
C – Relação com a ativação dos genes:
a) – A maioria dos genes que mudaram de atividade durante a metamorfose não teve mudança na metilação.
b) – Mas alguns genes foram metilados somente nas larvas (14%) ou somente nos adultos (10%), e nesses casos, a metilação parece estar ligada a como e quando os genes são ativados.
D – Genes analisados:
Foram estudados 850 genes ligados a funções importantes como:
a) – Produção de quitina (material do exoesqueleto),
b) – Desintoxicação,
c) – Sistema imunológico,
d) – Modificações epigenéticas (como a própria metilação).
e) – Um gene chamado Atg8, por exemplo, mostrou isoformas(formas diferentes) com padrões diferentes de metilação e atividade nas larvas e nos adultos.
Conclusões
O estudo demonstra que o processo químico que acontece no DNA em mariposa Sexta é dinâmica e específica ao estágio de desenvolvimento, sugerindo um papel regulador na metamorfose completa. Essas alterações epigenéticas podem modular a expressão gênica necessária para as transformações morfológicas e fisiológicas observadas durante o desenvolvimento do inseto.
Se você precisar de mais informações sobre isso para fins acadêmicos, sugiro que verifique o artigo cientifico abaixo.
📚REFERÊNCIAS do conteúdo do post:
1 – Gegner, J., Vogel, H., Billion, A., Förster, F., & Vilcinskas, A. (2021). Complete Metamorphosis in Manduca sexta Involves Specific Changes in DNA Methylation Patterns. Frontiers in Ecology and Evolution, 9, 646281. https://doi.org/10.3389/fevo.2021.646281
Os curiosos sempre vivem uma vida mais intensa 🙂
