Sabemos que a informação do genoma é, resumidamente, um enorme conjunto de instruções sobre como construir e manter o corpo de um organismo, porém os cientistas também sabem que fatores externos podem ajudar a moldar este crescimento.

 

Provando este fato, cientistas dos EUA conseguiram, literalmente, trocar a cabeça de uma espécie de verme e substituí-la com as cabeças e os cérebros de outras espécies de platelmintos, sem alterar a sequência genômica deles.

 

Os biólogos, da Universidade de Tufts, manipularam sinapses elétricas no corpo do verme, mostrando que as conexões fisiológicas internas são, propriamente, uma espécie de fator epigenético capaz de determinar a anatomia da espécie em grande escala.

 

“É comum pensar que a sequência e a estrutura da cromatina – material que compõe os cromossomos – determina a forma de um organismo, mas esses resultados mostram que a função das redes fisiológicas pode substituir a anatomia padrão de uma espécie específica”, disse Michael Levin, membro da equipe.

 

“Ao modular a conectividade das células através de sinapses elétricas, fomos capazes de derivar a morfologia da cabeça e a padronização do cérebro pertencente a uma espécie completamente diferente de um animal com um genoma normal”, completou.

 

Os vermes selecionados para esta experiência foram da espécie Girardia dorotocephala, uma espécie de planária nativa da América, conhecida por sua incrível capacidade regenerativa.

planaria-troca-de-cabeca-1
Os pesquisadores induziram que o verme G. dorotocephala (à esquerda superior) crescesse com cabeça e cérebro de outra espécie de verme, mas sem alterar a sequência genômica. O resultado dessa “mistureba” pode ser visto nas imagens inferiores.

Os pesquisadores induziram os exemplares a formar a cabeça e o cérebro de outras espécies de Platelmintos, interrompendo as junções comunicantes (junções gap), ou seja, os canais de proteínas através dos quais as células se comunicam por sinais elétricos.

 

Os resultados, publicados no Jornal Internacional de Ciências Moleculares, terão um grande impacto na compreensão de como as funções fisiológicas podem determinar e influenciar o formato do corpo, podendo, um dia, ajudar a remediar defeitos congênitos ou induzir o crescimento de novas estruturas biológicas após lesões. “Este tipo de informação será fundamental para os avanços na medicina regenerativa, bem como uma melhor compreensão da biologia evolutiva”, disse Maya Emmons-Bell, aluna pesquisadora que trabalhou no projeto.

 

Curiosamente, a facilidade com que os biólogos puderam fazer a G. dorotocephala desenvolver cabeças de espécies alternativas foi ligada à forma como estão relacionadas à espécie na linha do tempo evolutivo. Ainda mais surpreendente: as mudanças de cabeça não eram permanentes.

 

Acredita-se que, por conta da capacidade de regeneração inerente de Platelmintos, os vermes começaram a readquirir a morfologia original de suas cabeças, semanas após completarem a transformação inicial. Os biólogos pretendem estudar como esta reversão ocorre, realizando novas pesquisas.

[ Science Alert ] [ Foto: Divulgação / Universidade de Tufts ]