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Ativação e supressão de genes é o que faz peixes mudarem de sexo

Na ausência de um macho, uma fêmea pode mudar de cor, comportamento e de órgão reprodutor. Processo já era conhecido, mas só agora foi elucidado.

O bodião macho, de cabeça azul, domina o grupo. Se ele for retirado, a maior das fêmeas passa por um processo de mudança de sexo, tornando-se macho. Foto: Kevin Bryant

Costumamos pensar que o sexo de um animal é estabelecido no nascimento e não muda ao longo da vida. No entanto, cerca de 500 espécies de peixe podem mudar de sexo na idade adulta, muitas vezes em resposta a estímulos ambientais. Porém, os detalhes de como esses peixes mudam de sexo têm sido, até agora, um mistério.

Os segredos desse processo foram revelados, pela primeira vez, por uma colaboração internacional liderada por cientistas da Nova Zelândia e por Jenny Graves, geneticista e professora da Universidade La Trobe, na Austrália. Os resultados foram publicados hoje na revista Science Advances.

“Estudo o bodião-de-cabeça-azul há anos porque eles trocam de sexo tão rapidamente, em resposta a estímulos visuais”, conta Graves. “O modo como o sexo pode ser revertido de forma tão espetacular é um mistério há décadas. Os genes não mudam, então devem ser os estímulos que os ativam ou desativam.”

Bodiões-de-cabeça-azul vivem em grupos, em recifes de coral no Caribe. O macho dominante — com cabeça azul — protege seu harém de fêmeas amarelas. Se o macho for removido, a maior das fêmeas se torna macho — em apenas dez dias. Ela muda seu comportamento em minutos, e sua cor em apenas horas. O ovário se torna um testículo e, em dez dias, passa a produzir esperma.

Usando técnicas modernas de genética — como o sequenciamento de RNA de alto rendimento e análises epigenéticas — a equipe descobriu exatamente quando e como os genes são ativados e desativados no cérebro e nas gônadas, para que a troca de sexo possa ocorrer.

O estudo é importante para entendermos como os genes são ativados e desativados durante o desenvolvimento de animais (incluindo humanos), e como o ambiente pode influenciar nesse processo.

“Descobrimos que a mudança de sexo envolve uma reativação genética completa das gônadas”, diz Erica Todd, coautora do estudo da Universidade de Otago, na Nova Zelândia. “Primeiramente, os genes necessários para manter o ovário são desligados, e um novo caminho genético é constantemente ativado para promover a formação do testículo”

Oscar Ortega-Recalde, pós-doutorando da Universidade de Otago e também coautor do estudo, conta que a incrível transformação também parece ocorrer através de mudanças na “memória” celular.

“Marcadores químicos no DNA controlam a expressão gênica e ajudam as células a lembrar sua função específica no corpo. Nosso estudo mostra que a mudança de sexo envolve mudanças profundas nesses marcadores”, diz ele.

A professora da Universidade La Trobe, Jenny Graves, conta que o projeto está ligado a estudos de reversão sexual em lagartos-dragão australianos, os quais ela pesquisa em colaboração com cientistas da Universidade de Camberra, também na Austrália.

“Nos lagartos-dragão, o gatilho para a mudança de sexo é a temperatura, que se sobrepõe aos genes nos cromossomos sexuais masculinos e faz com que os embriões se desenvolvam como fêmeas”, explica ela. “A reversão sexual nos lagartos e nos peixes que estudamos  envolvem alguns dos mesmos genes, por isso acreditamos que estamos analisando um sistema ancestral de controle ambiental de atividade genética.”

Universidade La Trobe