bioRxiv <\/a>desde o final de junho, em formato preprint (isto \u00e9, que ainda n\u00e3o foi revisado por pares). O artigo revisado ser\u00e1 publicado no peri\u00f3dico Current Biology.<\/p>\n Continua ap\u00f3s a publicidade<\/p>\n
A muta\u00e7\u00e3o foi identificada em mol\u00e9culas de RNA, que atuam na s\u00edntese das prote\u00ednas. Mais especificamente, trata-se de uma lacuna no RNA riboss\u00f4mico, que estrutura a montagem das prote\u00ednas no ribossomo.<\/p>\n
Em todos os organismos, o processo b\u00e1sico de fabrica\u00e7\u00e3o de prote\u00ednas \u00e9 o mesmo. Come\u00e7a com o DNA, que guarda instru\u00e7\u00f5es de como produzir prote\u00ednas. Essas instru\u00e7\u00f5es s\u00e3o copiadas por mol\u00e9culas de RNA mensageiro (mRNA), e levadas at\u00e9 os ribossomos, que v\u00e3o sintetizar as prote\u00ednas com base nesse manual. Nisso, as mol\u00e9culas de RNA riboss\u00f4mico (rRNA) atuam conectando os amino\u00e1cidos que formar\u00e3o a nova prote\u00edna.<\/p>\n
Algumas das se\u00e7\u00f5es do rRNA s\u00e3o id\u00eanticas em absolutamente todas as esp\u00e9cies de que se tem registro. Exceto, claro, em certos tipos de polvo.<\/p>\n
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A descoberta aconteceu por acaso, durante um experimento de rotina com mol\u00e9culas de RNA (que s\u00e3o como intermedi\u00e1rias entre o DNA e as prote\u00ednas). Analisando o RNA da esp\u00e9cie de \u00e1gua rasa Octopus bimaculoides, um aluno da bi\u00f3loga Amy Si-Ying Lee, pesquisadora que coordenou o estudo, notou uma quebra no RNA riboss\u00f4mico. Em qualquer outro organismo, essa mol\u00e9cula pareceria uma \u00fanica faixa emaranhada, mas, nesse caso, a faixa estava dividida em dois.<\/p>\n
Os ribossomos s\u00e3o compostos, eles mesmos, por prote\u00ednas e RNA, ent\u00e3o as instru\u00e7\u00f5es para essa altera\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m estariam presentes em algum trecho do DNA. A equipe de pesquisadores, assim, identificou a muta\u00e7\u00e3o nos genes que causava a divis\u00e3o do rRNA. O rompimento ocorria no n\u00facleo central do ribossomo, especificamente no ponto em que a mol\u00e9cula combina cada amino\u00e1cido a sua respectiva instru\u00e7\u00e3o. Ainda assim, o ribossomo continua funcionando.<\/p>\n
Faltava descobrir qual era a fun\u00e7\u00e3o dessa quebra. Para isso, eles implantaram a mesma muta\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica em bact\u00e9rias Escherichia coli \u2013 que tiveram uma melhora dram\u00e1tica de precis\u00e3o. A taxa de erro dos ribossomos das bact\u00e9rias caiu pela metade. E a diferen\u00e7a estava justamente no controle de qualidade: os ribossomos dos polvos eram muito mais seletivos quanto a quais prote\u00ednas eram ou n\u00e3o descartadas, e tinham uma toler\u00e2ncia muito menor em rela\u00e7\u00e3o \u00e0quelas que, em algum ponto da s\u00edntese, incorporaram um ou outro amino\u00e1cido errado na cadeia.<\/p>\n
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A muta\u00e7\u00e3o, conforme foi observado, tamb\u00e9m facilitava o processamento correto de sequ\u00eancias de RNA mensageiro que foram editadas. Aqui, vale uma explica\u00e7\u00e3o: por vezes, ao inv\u00e9s da c\u00e9lula seguir fielmente as instru\u00e7\u00f5es de s\u00edntese de prote\u00ednas inscritas no DNA, ela faz algumas emendas. Isto \u00e9, ela edita a mensagem mandada pelo RNA mensageiro, e o ribossomo, do outro lado da linha, recebe instru\u00e7\u00f5es para construir uma sequ\u00eancia de amino\u00e1cidos alterada. Isso resulta em prote\u00ednas com fun\u00e7\u00f5es diferentes.<\/p>\n
Cefal\u00f3podes, como os polvos, editam o pr\u00f3prio RNA mais do que qualquer outra criatura no planeta. Isso permite, por exemplo, que eles se adaptem a diferentes temperaturas no fundo do mar, sem necessariamente mudar o conte\u00fado do pr\u00f3prio DNA. Mas, em contrapartida, a edi\u00e7\u00e3o do RNA tamb\u00e9m aumenta os riscos de uma prote\u00edna sair com defeito. A quebra do rRNA, portanto, ajuda tamb\u00e9m a contornar esse problema.<\/p>\n
Analisando outras esp\u00e9cies, os pesquisadores identificaram a mesma particularidade em outros 15 tipos de polvo que vivem em \u00e1guas rasas. J\u00e1 no caso dos polvos de \u00e1guas profundas, a muta\u00e7\u00e3o n\u00e3o foi encontrada em nenhuma das 12 esp\u00e9cies analisadas.<\/p>\n
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A diferen\u00e7a d\u00e1 a entender que a quebra do rRNA teria vindo junto de uma quebra evolutiva, h\u00e1 mais de 100 milh\u00f5es de anos, quando os polvos se dividiram em duas subordens: os Incirrata, uma linhagem de \u00e1guas rasas que desenvolveu um sistema nervoso mais complexo para sobreviver em um ambiente com bem mais predadores; e os Cirrata, de \u00e1guas profundas, que conseguiram se virar com sistemas nervosos mais simples.<\/p>\n
Sendo exclusividade dos Incirrata, essa altera\u00e7\u00e3o no ribossomo, como sugerem os pesquisadores, poderia ter sido vantajosa para esp\u00e9cies com o c\u00e9rebro em expans\u00e3o, evitando agrega\u00e7\u00f5es proteicas t\u00f3xicas que prejudicariam os neur\u00f4nios. Mas, ainda que essas caracter\u00edsticas tenham evolu\u00eddo no mesmo per\u00edodo, ainda n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel dizer se uma coisa levou a outra, isto \u00e9, se o desenvolvimento do c\u00e9rebro foi o fator que ocasionou a rec\u00e9m-descoberta muta\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica.<\/p>\n
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