Genoma da girafa explica esquisitices e pode ajudar na medicina humana

Um gene específico do animal está ligado à sua capacidade de suportar uma pressão sanguínea duas vezes mais alta que a humana e pode ser útil no desenvolvimento de remédios contra doenças cardiovasculares

Girafa: genoma bem peculiar. Crédito: Piqsels

A girafa é verdadeiramente intrigante. Com sua anatomia excepcional e conjunto de adaptações evolutivas, ela é um caso notável de evolução e fisiologia animal. Recentemente, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Copenhague (Dinamarca) e da Northwestern Polytechnical University (China) produziu um genoma de alta qualidade da girafa e investigou quais genes são provavelmente responsáveis ​​por suas características biológicas únicas.

Os resultados do estudo foram publicados na revista “Science Advances”.

A extraordinária estatura da girafa levou a uma longa lista de coadaptações fisiológicas. A pressão sanguínea desse animal, por exemplo, é duas vezes mais alta que a dos humanos e da maioria dos outros mamíferos, de modo a permitir um suprimento constante de sangue para a cabeça elevada. Como a girafa evita os efeitos colaterais usuais da hipertensão, como graves danos ao sistema cardiovascular ou derrames?

Múltiplas mudanças

A equipe descobriu um gene específico – denominado FGFRL1 – que sofreu muitas mudanças na girafa em comparação com todos os outros animais. Usando técnicas sofisticadas de edição de genes, os pesquisadores introduziram mutações no FGFRL1 específicas para girafas em ratos de laboratório. Curiosamente, os camundongos do tipo girafa diferiram dos camundongos normais em dois aspectos importantes: eles sofreram menos danos cardiovasculares e de órgãos quando tratados com um medicamento para aumentar a pressão arterial e desenvolveram ossos mais compactos e densos.

“Ambas as mudanças estão diretamente relacionadas às características fisiológicas únicas da girafa – lidar com a pressão alta e manter ossos compactos e fortes, apesar de crescer mais rápido do que qualquer outro mamífero, para formar o pescoço e as pernas alongados”, diz Rasmus Heller, do Departamento de Biologia da Universidade de Copenhague, um dos principais autores do estudo.

Falta de sono

Embora para (alguns) humanos, pular da cama possa ser uma atividade elegante e sem esforço, esse definitivamente não é o caso da girafa. O simples ato de se levantar é um procedimento demorado e desajeitado, quanto mais se levantar e fugir de um predador feroz. Portanto, as girafas passaram a despender muito menos tempo dormindo do que a maioria dos outros mamíferos.

Rasmus Heller afirma: “Descobrimos que os genes-chave que regulam o ritmo circadiano e o sono estavam sob forte seleção nas girafas, possivelmente permitindo a elas um ciclo de sono-vigília mais interrompido do que outros mamíferos”.

Em linha com a pesquisa em outros animais, uma compensação evolutiva também parece estar determinando sua percepção sensorial, considera Heller. “As girafas em geral estão muito alertas e exploram sua vantagem de altura para varrer o horizonte usando sua excelente visão. Por outro lado, elas perderam muitos genes relacionados ao olfato, o que provavelmente está relacionado a uma presença radicalmente diluída de aromas a 5 metros em comparação com o nível do solo.”

Modelo de mecanismos evolutivos?

Essas descobertas fornecem conhecimentos sobre os modos básicos de evolução. Os efeitos duplos do gene FGFRL1 selecionado são compatíveis com o fenômeno de que um gene pode afetar vários aspectos diferentes do fenótipo, a chamada pleiotropia evolutiva.

A pleiotropia é particularmente relevante para explicar mudanças fenotípicas anormalmente grandes, porque tais mudanças requerem com frequência que um conjunto de características seja alterado dentro de um curto tempo evolutivo. Portanto, a pleiotropia poderia fornecer uma solução para o enigma de como a evolução poderia alcançar as muitas mudanças codependentes necessárias para formar um animal tão extremo quanto uma girafa. Além disso, os resultados ainda identificam o FGFRL1 como um possível alvo de pesquisa em doenças cardiovasculares humanas.

“Esses resultados mostram que os animais são modelos interessantes, não apenas para entender os princípios básicos da evolução, mas também para nos ajudar a entender quais genes influenciam alguns dos fenótipos nos quais estamos realmente interessados, como aqueles relacionados a doenças. No entanto, vale a pena assinalar que as variantes genéticas não têm necessariamente o mesmo efeito fenotípico em espécies diferentes, e que os fenótipos são afetados por muitas outras coisas além da variação nas regiões codificantes”, disse Qiang Qiu, da Northwestern Polytechnical University, outro autor principal do estudo.

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