Os polvos podem ter os cromossomos sexuais mais antigos do reino animal: WebCuriosos

Os cefalópodes podem ter os cromossomos sexuais mais antigos de qualquer animal, de acordo com uma nova descoberta no genoma do polvo.

Isso é um grande negócio, uma vez que os cientistas não sabiam até agora se essas criaturas estranhas tinham uma forma de determinação sexual escrita em seus genes.

Por fim, pesquisadores da Universidade de Oregon parecem ter resolvido o mistério.

Seu estudo revisado por pares fornece a primeira evidência de determinação genética do sexo entre os cefalópodes, rastreando a origem do cromossomo sexual a mais de 480 milhões de anos atrás.

Para determinar se um polvo é masculino ou feminino, os biólogos se basearam puramente da observação, a diferenciação entre os quais os indivíduos depositam ovos versus os que produzem esperma.

Pesquisando o genoma do polvo não demonstrou sinal claro de um sistema cromossômico sexual. Os cientistas estavam começando a se perguntar se talvez os cefalópodes fossem como alguns peixes e répteis, com o sexo determinado por fatores ambientais, como a temperatura na qual os ovos são mantidos e não a herança de cromossomos distintos.

Examinando os genes do polvo de dois pontos da Califórnia (Octopus bimaculoides) – o primeiro cefalópode a ter todo o seu genoma sequenciado – Os pesquisadores finalmente encontraram um par de cromossomos únicos.

Eles o descobriram no cromossomo número 17 e apenas se destacaram aos pesquisadores quando compararam o genoma de polvo masculino que havia sido totalmente sequenciado a uma mulher. O polvo feminino parecia estar faltando uma das duas cópias.

“Esse cromossomo em particular tinha metade da quantidade de dados de sequenciamento, que indicavam que havia apenas uma cópia”. diz Gabrielle Coffing, candidato a doutorado em biologia e primeiro autor do novo estudo.

“Então, ao explorarmos isso, chegamos à conclusão de que devemos ter tropeçado em um cromossomo sexual”.

Nós, seres humanos, dependemos de um sistema XY, em que dois cromossomos X criam o plano corporal feminino padrão, enquanto a presença de um cromossomo Y geralmente desencadeia o desenvolvimento das características masculinas.

Os polvos têm um sistema oposto. São os machos que normalmente têm um par duplo-z e fêmeas que têm apenas um cromossomo Z.

Para ver se esse sistema estava presente em outros cefalópodes, os pesquisadores compararam os genomas de três espécies de polvo, três espécies de lula e um Nautilus.

Eles concluído que o cromossomo Z do cefalópode é “um outlier genômico” que possui “uma única origem antiga”.

Os genomas de duas espécies de lula e o polvo comum do leste asiático (Octopus sinensis) Tinha assinaturas externas semelhantes, mas como essas criaturas são de linhagens diferentes, sugere que o cromossomo Z se originou antes de sua divisão.

Após uma investigação mais aprofundada, o cofrão e a equipe descobriram evidências do cromossomo Z no Nautilus com câmara (Nautilus Pompilius). N. Pompilius separado do polvo já em 520 a 398 milhões de anos atrás, com Pesquisa recente Colocando essa divisão há cerca de 482 milhões de anos atrás.

Como tal, pesquisadores da Universidade de Oregon discutir que o cromossomo Z “tinha que ter se originado há pelo menos isso há muito tempo”.

Isso significa que o polvo pode ter o cromossomo sexual de animais mais antigo já encontrado, derrotando até alguns insetos que são pensamento ter cromossomos sexuais que datam de 450 milhões de anos.

Comparados aos dos polvos, no entanto, esses cromossomos sexuais do artrópode são pouco conservados entre as espécies.

Para comparações, o cromossomo vertebrado mais antigo aceito é o de um peixe de esturjão, que se pensa ter cerca de 180 milhões de anos. As fêmeas de peixes de esturjão têm um par de conjuntos de cromossomos sexuais ZW, em oposição ao cromossomo Z hemizigoso do polvo da fêmea.

O Sistema de determinação sexual ZW é visto em pássaros, crustáceos e alguns insetos.

É possível que o cromossomo W correspondente do polvo possa ter sido perdido ao longo do tempo de maneira semelhante à trajetória infeliz do cromossomo Y em humanos.

A história por trás dos cromossomos sexuais mudou muito nos últimos anos. Uma vez, eles foram pensado para ser Características intrínsecas da determinação sexual em animais. Mas a pesquisa biológica tende a ser tendenciosa em relação aos mamíferos.

Acontece que alguns peixes e répteis, como crocodilos, não têm cromossomos sexuais. O sexo de seus filhos é determinado por outros fatores externos por meio de regulamentos epigenéticos.

Claramente, ainda há muito a aprender sobre como os cromossomos sexuais evoluíram e por quê. Os polvos, com suas profundas raízes evolutivas, podem ser modelos fascinantes para pesquisas futuras.

“Os cefalópodes já são criaturas tão interessantes, e há tantas coisas que ainda estamos aprendendo sobre elas, especialmente em neurociência”, cofrão diz.

“Isso está apenas mostrando mais uma coisa interessante sobre eles: eles têm cromossomos sexuais realmente antigos”.

A pesquisa é publicada em Biologia atual.

Uma versão anterior deste artigo foi publicada em março de 2024 antes da pesquisa ser revisada por pares.