Um novo marco na biologia foi atingido: o peixe-pulmão sul-americano agora detém o recorde de maior genoma já sequenciado, totalizando impressionantes 90 bilhões de letras de DNA. Com isso, este genoma sequenciado é 30 vezes maior que o de um ser humano.
O feito foi conduzido por uma equipe liderada por Axel Meyer, da Universidade de Konstanz, na Alemanha.
"Foi um desafio técnico gigantesco", comenta Meyer ao New Scientist. "Estamos falando do maior genoma de todos os animais."
Cada célula do peixe-pulmão sul-americano (Lepidosiren paradoxa) contém duas cópias desse genoma, acumulando um total de 180 gigabases (Gb) de DNA, que, se dispostos em linha reta, se estenderiam por 55 metros. Isso representa 30 vezes o tamanho do genoma humano, que possui apenas 6 Gb por célula.
O mais curioso é que o peixe-pulmão sul-americano possui 19 cromossomos, dos quais 18 são maiores do que uma única cópia do genoma humano, um fato que surpreendeu os pesquisadores.
Além disso, a equipe de Meyer também conseguiu sequenciar 40 Gb de uma cópia do genoma do peixe-pulmão africano (Protopterus annectens), completando assim o sequenciamento de todas as seis espécies de peixes-pulmões conhecidas no mundo, todas com genomas anormalmente grandes.
"É um enigma como esses peixes conseguem sobreviver com genomas tão grandes", comenta Meyer ao New Scientist.
O cientista explica que o núcleo de cada célula deve ser consideravelmente maior para acomodar tanto DNA, o que implica em células maiores e um elevado consumo de energia durante a divisão celular.
Apesar do tamanho colossal, não há indícios de que todo esse DNA extra tenha uma função útil. Segundo Meyer, grande parte do genoma é composto por "parasitas genéticos" que se replicam indefinidamente, gerando o que ele chama de "lixo genético".
Um aspecto intrigante é que os mecanismos que outros organismos utilizam para restringir a propagação desses parasitas genéticos parecem estar danificados ou ausentes em todas as espécies de peixes-pulmões. Como resultado, o genoma do peixe-pulmão sul-americano tem crescido 3,7 Gb a cada 10 milhões de anos — mais do que o genoma humano inteiro.
Objetivo do estudo
A razão para sequenciar todas as espécies de peixes-pulmões vai além da curiosidade genética. Meyer e sua equipe buscam entender melhor o ancestral compartilhado desses peixes, que é um parente próximo do primeiro animal terrestre de quatro patas.
"Eles são nossos parentes mais próximos entre os peixes", afirma Meyer. "E como o nome sugere, esses peixes respiram ar e se afogam sem ele."
Os peixes-pulmões também são conhecidos por sua longevidade, podendo viver mais de 100 anos, regenerando barbatanas e caudas. Agora, o pesquisador espera que o estudo desses peixes revele como esses processos ocorrem.
Embora impressionante, o genoma do peixe-pulmão sul-americano não é o maior conhecido. Algumas plantas, como uma pequena samambaia do Pacífico, possuem genomas ainda maiores, com 321 Gb de DNA por célula, embora não haja planos de sequenciá-la tão cedo.
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