Um feto humilde da Nova Caledónia possui o maior genoma do mundo
Os cientistas têm-se interrogado sobre a razão pela qual alguns organismos têm genomas grandes e outros não. Um recorde acaba de ser divulgado, em termos de tamanho.
Pensou que o organismo vivo com o maior genoma seria a baleia-azul, um elefante africano ou talvez uma sequóia-gigante? Nem de perto. Um ser humano? Mais uma vez errado. Em vez disso, essa honra vai para um pequeno feto que cresce no território ultramarino francês da Nova Caledónia, no Sudoeste do oceano Pacífico.
Novas investigações revelam que esta espécie de feto, denominada Tmesipteris oblanceolata, tem um genoma – toda a informação genética de um organismo – 7% maior do que o da anterior detentora do recorde, a planta japonesa Paris japonica, e mais de 50 vezes maior do que o genoma humano.
A métrica para o tamanho do genoma era o número de pares de bases, as quatro unidades fundamentais do ADN presentes no núcleo das células de um organismo. Se fosse esticado como um novelo de lã, o comprimento do ADN em cada célula deste feto estender-se-ia por quase 106 metros, o que seria mais alto do que a Estátua da Liberdade em Nova Iorque, a torre do relógio do Big Ben em Londres ou o Taj Mahal na Índia. O genoma humano teria apenas dois metros de comprimento.
O feto cresce principalmente no solo ou em cima de troncos de árvores caídas na Nova Caledónia (localizada a de 1200 quilómetros a leste da Austrália) e em ilhas vizinhas como Vanuatu.
“Podemos dizer que esta espécie não é muito vistosa. É uma planta pequena, tipicamente com dez a 15 centímetros de altura, que pode facilmente passar despercebida a qualquer pessoa que não esteja especificamente à procura dela”, disse o biólogo evolutivo Jaume Pellicer, do Instituto Botânico de Barcelona (IBB), co-autor do estudo publicado na sexta-feira na revista iScience.
Os espécimes utilizados no estudo foram recolhidos no ano passado na ilha Grande Terra, a maior do arquipélago da Nova Caledónia. As suas estruturas semelhantes a folhas não são verdadeiras folhas, mas sim caules achatados. Pertence a uma família de fetos cuja linhagem evolutiva se separou dos outros fetos há cerca de 350 milhões de anos, aproximadamente 120 milhões de anos antes do aparecimento dos dinossauros.
Um genoma grande não é considerado benéfico. “Pensamos que Tmesipteris oblanceolata tem um genoma tão grande não por qualquer vantagem evolutiva, mas simplesmente porque, por uma razão que ainda não conhecemos, não conseguiu ao longo do tempo remover suficientemente sequências de ADN não funcionais ou redundantes”, explicou Jaume Pellicer.
Consequências múltiplas
O ADN, que transporta a informação genética de um organismo, é composto por duas cadeias ligadas que se enrolam uma à outra em forma de dupla hélice, que se assemelha a uma escada torcida.
O tamanho do genoma tem múltiplas consequências. Por exemplo, os genomas maiores requerem mais recursos para a replicação, reparação e transcrição do ADN – um processo que uma célula utiliza para produzir as proteínas de que um organismo necessita para funcionar.
“Este aumento da procura [de mais recursos] pode sobrecarregar os recursos energéticos e nutricionais da planta, que poderiam ser utilizados para o crescimento, a reprodução e as respostas ao stress”, disse Oriane Hidalgo, bióloga evolutiva do IBB e também co-autora do estudo.
Genomas maiores necessitam de células maiores para os alojar e demoram mais tempo a replicar o ADN, abrandando a divisão celular que sustenta o crescimento. Isso pode reduzir a capacidade de uma espécie de planta competir por luz, água e nutrientes, tornando-a ecologicamente mais restrita, explicou Oriane Hidalgo.
Os cientistas têm-se interrogado sobre a razão pela qual alguns organismos têm genomas grandes e outros não. “Esta é, de facto, uma questão intrigante. Mas o que é claro é que não há relação entre o tamanho do genoma e a complexidade do organismo”, disse o geneticista de plantas e igualmente co-autor do estudo, Ilia Leitch, do Reais Jardins Botânicos de Kew, em Londres.
Também não existe qualquer relação entre o tamanho físico de um organismo e o tamanho do seu genoma. O genoma do pequeno feto é cerca de 6000% maior do que o da baleia-azul, o maior animal da Terra, e cerca de 4650% maior do que o do elefante africano, o maior animal terrestre. Também é cerca de 1500% maior do que o da sequóia-gigante, a planta mais alta.
O Protopterus aethiopicus, um peixe pulmonado de África, tem o maior genoma animal conhecido. O do feto é quase 25% maior.
Os cientistas avaliaram o tamanho do genoma de cerca de 20.000 organismos com núcleos celulares claramente definidos, sendo os grandes genomas a excepção e não a regra.
“O tamanho do genoma é uma característica importante da biodiversidade, pois tem demonstrado desempenhar um papel na influência de como, onde e quando uma planta é capaz de crescer e competir, e responder aos desafios ambientais, como as alterações climáticas e a poluição”, realçou Ilia Leitch.
