Estudo traz novas pistas sobre a evolução biológica dos sexos e derruba uma previsão da teoria evolutiva

Um estudo publicado esta semana na Communications Biology forneceu novas pistas para desvendarmos como ocorreu a evolução da diferenciação entre os sexos e o surgimento dos cromossomos sexuais. E os resultados do novo estudo mostram algo que a teoria evolutiva não esperava.

Pesquisadores do Donald Danforth Plant Science Center, EUA, fizeram parte de um time de pesquisa liderado pelo Dr. Hisayoshi Nozaki, da Universidade de Tóquio - cujo foco de estudo é a evolução dos sexos femininos e masculinos em um grupo de protistas fotossintéticos de água doce (um grupo que é bem conhecido dos cientistas de representar os estágios iniciais da evolução dos sexos e da multicelularidade) - para investigar as características e complexidade genéticas das diferenciações sexuais de seres bem simples.

Estudos anteriores em animais e plantas já tinham identificado uma tendência geral de expansão e diferenciação entre os cromossomos sexuais de machos e fêmeas, a qual geralmente leva a grandes diferenças genéticas entre eles. Porém, esses estudos podem não capturar os estágios iniciais da evolução onde tipos distintos de gametas femininos e masculinos - células haploides de reprodução sexual - em várias linhagens eucarióticas primeiro evoluíram a partir de um sistema de acasalamento ancestral com gametas de tamanho igual - conhecido como isogamia (contrário da anisogamia, onde os gametas sexuais possuem diferentes tamanhos) -, apesar das bases genéticas para esta emergência ainda serem desconhecidas.

Os pesquisadores focaram em duas espécies de algas verdes volvocinas multicelulares em próxima relação genética dos gêneros Yamagishiella e Eudorina, os quais representam uma transição da isogamia para a anisogamia. Enquanto as colônias constituídas de 32 células de ambos os gêneros parecem bastante similares entre si, o gênero Yamagishiella é isogâmico e o gênero Eurorina produz pequenos gametas masculinos e grandes gametas femininos. Nesse sentido, foi realizado um sequenciamento genético das regiões cromossômicas que especificam tipo de acasalamento no gênero Yamagishiella e a diferenciação macho-fêmea no Eudorina, realizando-se uma posterior comparação dessas regiões. Os resultados mostraram algo inesperado.

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Com as evidências que tínhamos até hoje, a teoria evolucionária previa uma expansão e/ou aumento da complexidade genética da região de determinação sexual associada com a evolução da anisogamia a partir da isogamia - com a acumulação de genes controlando o tamanho e outras variáveis surgindo com a diferenciação sexual -, porém os resultados do novo estudo não corroboraram essa previsão, com o gênero Eudorina tendo praticamente a mesma complexidade na região sexo-determinante do que no representante Yamagishiella, e também tendo um tamanho cromossômico similar. Basicamente, a maior diferença entre machos e fêmeas no gênero Eudorina pode ser reduzida à simples presença ou ausência de um único gene chamado de MID que é encontrado em uma pequena região cromossômica, e o qual determina o sexo masculino, enquanto o sexo feminino é determinado pelo gene FUS1.

O novo achado vem para quebrar a ideia de que uma aumento na complexidade dos cromossomos sexuais necessariamente acompanhou a origem e diferenciação dos sexos durante a evolução biológica. Além disso, fornece novas bases para identificarmos tipos de acasalamento e sexos em novas espécies de algas que possuem interesse comercial e científico para várias áreas, como em aplicações biotecnológicas.

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