Cérebro teria evoluído a partir de ancestrais semelhantes a peixes

Estudo mostra que um sistema de controle epigenético característico dos humanos surgiu em ancestrais comuns de todos os vertebrados

Boca de lampreia: só animais vertebrados conseguem fazer a metilação não CG. Crédito: Drow male/CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Uma equipe internacional de pesquisadores liderados pela Universidade da Austrália Ocidental (UWA) descobriu evidências de um importante passo genético na evolução do cérebro. O achado destaca como os eventos genéticos que ocorreram em nossos ancestrais semelhantes aos peixes desempenham papéis cruciais na biologia do cérebro humano hoje.

No estudo, publicado na revista “Nature Ecology & Evolution”, os pesquisadores descobriram que a metilação do DNA não CG – um sistema de controle epigenético encontrado abundantemente em cérebros humanos – apareceu pela primeira vez nos primeiros animais vertebrados.

A metilação não CG tem a capacidade de ligar e desligar o DNA de genes que controlam aspectos do funcionamento do cérebro. A descoberta de que a metilação não CG é encontrada em animais vertebrados sugere que ela desempenhou um papel crucial em habilitar as habilidades cognitivas sofisticadas encontradas em cérebros humanos e de outros vertebrados atualmente.

Exclusividade de vertebrados

“Queríamos determinar se a metilação não CG é restrita às espécies de mamíferos, que possuem habilidades cognitivas altamente complexas, ou se tem origens evolutivas mais profundas”, disse o professor Ryan Lister, da Escola de Ciências Moleculares da UWA, que coliderou o estudo.

Os pesquisadores descobriram que a metilação não CG é observada exclusivamente em animais vertebrados. Isso inclui lampreias, animais que vêm de uma linhagem de peixes antigos e sem mandíbula que compartilham um ancestral comum com os humanos.

Essa descoberta sugere que a metilação não CG surgiu nos ancestrais comuns mais antigos de todos os vertebrados. Esses organismos vagaram pela Terra há centenas de milhões de anos.

O primeiro autor dr. Alex de Mendoza, também da UWA, disse que esse resultado significa que a metilação não CG pode ter desempenhado um papel crucial no desenvolvimento da sofisticação do cérebro. “Procuramos metilação não CG no cérebro de tudo o que podíamos colocar em nossas mãos, a partir de marsupiais, ornitorrincos, pássaros, sapos, peixes, tubarões e lampreias, que representam toda a gama de animais com espinha. Também procuramos nos cérebros de vários invertebrados, como uma abelha e um polvo”, disse ele.

Papel central

“Descobrimos que a metilação não CG evoluiu na origem dos vertebrados. Portanto, ela pode ter sido um requisito importante para o cérebro desenvolver funções mais complexas”, acrescentou De Mendoza.

O estudo também revelou que a evolução de todas as ferramentas genéticas necessárias para as células usarem metilação não CG ocorreu aproximadamente na mesma época.

O gene responsável por escrever a metilação não CG, DNMT3A, e o gene responsável por lê-la, MeCP2, foram originados no início da evolução dos vertebrados.

“Este estudo destaca como os eventos ocorridos em nossos ancestrais parecidos com peixes ainda desempenham um papel central em nossa própria biologia cerebral”, disse Lister.

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