Por uma infinidade de razões, os grandes tubarões brancos devem ser considerados os super-heróis da natureza - eles são grandes e fortes, vivem vidas longas, podem curar suas feridas notavelmente rápido, e é provável que eles raramente tenham câncer. Mas como é possível que esses gigantes antigos tenham tantos traços de super-heróis? Os cientistas deram um grande passo em direção a responder a essa pergunta decodificando todo o genoma do grande tubarão branco.
Uma equipe internacional de pesquisadores liderada por cientistas do Centro de Pesquisa em Tubarões Save Our Seas Foundation e do Instituto de Pesquisa Guy Harvey da Nova Southeastern University, na Flórida, sequenciou o genoma do grande tubarão branco (Carcharodon carcharias) e comparou-o com os genomas de várias outras espécies de vertebrados. A equipe descobriu uma variedade de características genéticas incomuns que podem explicar por que os tubarões brancos são os super-heróis (ou supervilões, se você é um leão-marinho gordo) do mar. O estudo foi publicado on-line na segunda-feira (18 de fevereiro) na revista Proceedings da National Academy of Sciences.
A estabilidade genética é fundamental
Sequenciar o genoma do grande tubarão branco não era tarefa fácil - o genoma consistia em 4,63 bilhões de pares de bases (as moléculas que contêm nitrogênio que compõem os "degraus" da escada de DNA), que é cerca de 1,5 vezes o tamanho do genoma humano. "É um esforço bastante impressionante", disse Dovi Kacev, ecologista molecular marinho e pesquisador do Centro de Ciência de Pescas do Sudoeste dos Serviços Marítimos de Pesca da Califórnia, que não participou do estudo.
Quase 60% do genoma do tubarão branco consistia em sequências genéticas repetidas, semelhantes ao que é visto no genoma humano. O que há de especial no genoma do tubarão branco é que muitas dessas regiões repetidas são códigos para um grupo especial de genes conhecido como LINEs.
"Eles fazem cópias de si mesmos e, em seguida, reinserem-se aleatoriamente em vários locais do genoma, e no processo realizam quebras no DNA que precisam ser reparadas", disse Michael Stanhope, biólogo evolutivo da Universidade Cornell, em Nova York. . Stanhope co-liderou o estudo com Nicholas Marra e Mahmood Shivji, biólogos da conservação da Nova Southeastern University.
Essas frequentes interrupções no DNA tornam o genoma instável, o que normalmente leva a um risco maior de mutações genéticas causadoras de problemas que podem eventualmente levar ao câncer. Mas os tubarões brancos parecem ter desenvolvido uma maneira de evitar essa instabilidade genômica.
Os pesquisadores descobriram que o genoma do tubarão branco continha muitos genes responsáveis pela manutenção da estabilidade genética - coisas como genes de reparo de DNA e genes supressores de tumores. E quando os pesquisadores compararam os genes de estabilidade do tubarão branco com genes análogos em outros vertebrados, eles encontraram pequenas alterações na sequência gênica que sugerem um padrão específico de adaptação evolutiva para esses genes nos tubarões brancos.
"Pense nisso como afinar o papel desses genes na manutenção da estabilidade do genoma no tubarão branco", disse Stanhope.
As pessoas especularam que os tubarões têm uma taxa muito menor de câncer do que outros animais, mas "não há muitos dados reais para dizer isso com certeza", disse Kacev. No entanto, a presença abundante de genes de estabilidade especialmente adaptados poderia explicar a potencial resistência ao câncer.
"Se você deseja prevenir o câncer, precisa manter a estabilidade do seu genoma", disse Stanhope, o que significa evitar mutações genéticas. Um acúmulo de mutações em excesso leva ao câncer, mas o genoma do tubarão parece especificamente projetado para evitar isso. "São coisas que teríamos que testar no laboratório, para realmente saber", disse ele.
Stanhope também alertou que, embora os tubarões brancos possam ter uma adaptação genética para impedi-los de desenvolver câncer, isso não significa que o consumo de produtos de tubarão possa impedir que um ser humano sofra de câncer, apesar do que os defensores da "medicina alternativa" possam reivindicar.
E suas outras habilidades especiais ...
A genética também pode explicar outra das superpotências do tubarão branco: a capacidade de curar rapidamente. A equipe descobriu vários genes de tubarão branco que são conhecidos por desempenhar papéis importantes nos processos de cicatrização de vertebrados. E, semelhante aos genes de estabilidade, os genes de cicatrização de feridas no tubarão branco estavam sob o mesmo tipo de pressão positiva de seleção evolutiva, o que significa que há uma tendência para o número dessas características benéficas aumentar.
"Também descobrimos um enriquecimento de genes para a cura de feridas e para a estabilidade do genoma no tubarão branco em comparação com outros vertebrados", disse Stanhope. Em outras palavras, o genoma do tubarão branco tem uma proporção maior desses tipos de genes em comparação com o que é visto em outros genomas de vertebrados.
Embora a equipe tenha descoberto vários genes que podem ser responsáveis por muitas das habilidades de super tubarão dos grandes brancos, havia uma característica que não era claramente explicada pelo genoma: o farejador sensível do tubarão.
Os tubarões são conhecidos por possuírem um olfato agudo, então os pesquisadores esperavam encontrar vários genes de receptores olfativos (OR), que são os responsáveis por schnozes eficazes de outros vertebrados. Mas o genoma do tubarão branco continha excepcionalmente poucos desses genes. O que os pesquisadores descobriram foi outra categoria de genes, chamados genes vomeronasais. Esses genes também podem estar envolvidos na percepção do olfato, mas normalmente não são tão abundantes quanto os genes OR, disse Stanhope. No genoma do tubarão branco, no entanto, existem mais de uma dúzia de genes vomeronasais, então os pesquisadores sugeriram que talvez esses genes impulsionem a percepção do cheiro no tubarão branco.
"Ainda estamos em um ponto em que estamos arranhando a superfície, mas ter essa sequência do genoma nos dá um ponto de partida para abordar essas questões com mais detalhes", disse Kacev. Sem dúvida, essa pesquisa também ajudará a responder perguntas sobre outras espécies, acrescentou. "Compreender o genoma do tubarão branco não é apenas importante para o tubarão branco, mas é um andaime ou ponto de partida para entender as espécies relacionadas".
Os grandes tubarões brancos são uma das criaturas marinhas mais reconhecidas do mundo, mas suas populações estão lutando à medida que as pessoas continuam a caçá-los por medo e ganância. "As pessoas têm essas imagens retratadas em filmes e programas de TV como sendo essas máquinas de matar", disse Kacev. No entanto, a realidade é que humanos matam muito mais tubarões do que tubarões matam humanos.
"Os seres humanos matam muitos milhões de tubarões todos os anos em todo o mundo por razões idiotas e falsas; para sopa de barbatana de tubarão e todo tipo de razão que é trágica, na verdade", disse Stanhope. Os pesquisadores esperam que seu estudo ajude mais pessoas a perceberem quão especiais são esses vertebrados antigos.
"Espero que as pessoas reconheçam as notáveis adaptações biológicas desses animais e, como conseqüência, tenham uma maior apreciação por eles", disse Stanhope.
