Quando a descoberta emana do polvo: Elucidando diferentes formas de adaptação ao ambiente
Por Bruno Rodrigues. Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Ciências Morfológicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e Tecnólogo do Instituto de Biodiversidade e Sustentabilidade NUPEM – UFRJ-Macaé
A manutenção da vida em suas diferentes formas é per si um imenso desafio quando levada em consideração as diferentes condições ambientais existentes em nosso planeta. Diferentes espécies se adaptaram com o passar dos anos a diferentes condições (e continuam se adaptando nos dias de hoje) e, caso tal adaptação não seja feita de uma forma eficaz, as consequências podem ser extremas ao ponto de sua extinção.
Na busca de uma melhor compreensão de como organismos podem regular seu metabolismo ao serem submetidos a estresses ambientais, um grupo interdisciplinar liderado pelo pesquisador Joshua Rosenthal estudou como uma espécie de polvo consegue se adaptar a grandes variações de temperatura da água na qual eles vivem.
A espécie Octopus bimaculoides é um tipo de polvo poiquilotérmico, isto é, que possui grande variação em sua temperatura corporal. A dificuldade em uma rápida resposta variação de temperatura poderia ter severos impactos em sua fisiologia. Neste sentido, os pesquisadores se perguntaram o quanto edições no RNA mensageiro (RNA-m), uma importante molécula intermediária na propagação da informação contida no DNA dos seres vivos, poderia ser importante para o sistema nervoso do animal em estudo, tendo em vista que estas edições são muito mais prevalentes nestes animais.
Para responder esta pergunta, os pesquisadores focaram em edições em uma específica molécula contida no RNA, as adenosinas. Esta edição é interessante pois seu produto se torna interpretável como uma diferente molécula também presente no RNA – a guanosina – podendo ao final ter implicações no resultado gerado por estas.
Com isto, os pesquisadores submeteram os animais a diferentes condições de temperatura, enquanto um grupo de polvos foi aclimatado a uma temperatura de 22C, um outro grupo foi submetido a uma temperatura de 13C pelo mesmo período. Após o período de exposição a diferentes temperaturas, os pesquisadores coletaram uma parte específica do seu sistema nervoso previamente conhecida por possuir altas taxas destas edições chamada gânglio estrelado, e desta eles recolheram todas as suas moléculas de RNAm existentes para que então pudessem estimar quantas adenosinas passariam a ser interpretadas como guanosinas.
Para a surpresa do grupo de pesquisadores, aproximadamente 33% das edições encontradas nas moléculas de RNAm eram oriundas dos animais submetidos a baixa temperatura, enquanto apenas 1% destas sequências foram encontradas nos animais submetidos a temperaturas mais elevadas.
Mas como estas edições ajudariam na regulação fisiológica deste polvo quando desafiados a temperaturas mais frias? Em busca desta resposta, os pesquisadores selecionaram duas importantes proteínas contidas neste tecido e que tiveram sua estrutura alterada por conta destas edições, e realizaram ensaios para avaliar o impacto destas alterações em suas respectivas funções. Como resultados eles observaram que, de fato, a alteração da estrutura destas proteínas influenciam suas funções na neurofisiologia do organismo, e que estas alterações podem ser observadas tanto em laboratório quanto nos animais que estão em seu habitat natural.
Com isto, este estudo ajuda na elucidação de diferentes estratégias adotadas por organismos na busca de adaptações ao ambiente no qual estão expostos de uma forma até então pouco explorada, além de despertar o imaginário dos estudiosos da vida sobre suas implicações em diferentes estímulos e do por que estas edições serem mais comuns nestes fascinantes animais que são os polvos.
Figura: Gráfico resumindo os principais achados do estudo de Birk et al., 2023 Cell. Os eventos de recodificação induzidos pela mudança de temperatura e seus efeitos que levam a alterações nas funções de proteínas.
Leia mais no artigo original em:
Temperature-dependent RNA editing in octopus extensively recodes the neural proteome
Matthew A. Birk, Noa Liscovitch-Brauer, Matthew J. Dominguez, R. Bryan Sutton, Eli Eisenberg
Joshua J.C. Rosenthal. Cell VOLUME 186, ISSUE 12, P2544-2555.E13, JUNE 08, 2023
Igor Schneider
rnfonseca
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