Quando os cientistas desativaram um único gene regulador em uma espécie de anêmona-do-mar, uma célula urticante que dispara um venenoso arpão em miniatura para caça e autodefesa mudou para disparar um fio pegajoso que enreda a presa, de acordo com um novo estudo.
A pesquisa, realizada na anêmona do mar Nematostella vectensis, mostra como a desativação de um gene, chamado NvSox2, permitiu a transição de uma célula perfurante (chamada de nematócito) para uma célula pegajosa e enredadora (chamada de espirócito). A descoberta sugere que a célula do nematócito pode ter evoluído a partir de um espirócito, graças ao desenvolvimento do gene NvSox2.
“Este gene controla uma mudança entre dois destinos celulares alternativos; ele controla todo um conjunto de características que deram a esta célula uma identidade completamente diferente”, disse Leslie Babonis, professora assistente de ecologia e biologia evolutiva na Universidade de Cornell.
Babonis é o autor correspondente de “Single-Cell Atavism Reveals an Ancient Mechanism of Cell Type Diversification in a Sea Anemone” publicado em Natureza Comunicações.
“Células urticantes” são encontradas em todos os cnidários – incluindo anêmonas-do-mar, corais, hidras e águas-vivas. Eles serviram como uma célula modelo no artigo, pois existem em várias dezenas de tipos de células, com diferentes formas e funções, permitindo aos pesquisadores explorar questões evolutivas fundamentais de como um único tipo de célula pode se tornar extremamente diverso com muitas formas diferentes.
As descobertas ressaltam o fato de que uma espécie de flexibilidade de função é incorporada à arquitetura genética das células urticantes do N. vectensis. Por exemplo, se uma pequena população de N. vectensis mudasse para um novo ambiente onde um fio pegajoso se mostrasse mais vantajoso do que uma célula de arpão perfurante, seria necessária apenas uma pequena mutação em um gene para fazer a troca.
“Ser capaz de ‘escolher’ entre diferentes tipos de células dá ao animal muita flexibilidade para invadir novos habitats e desenvolver novas características”, disse Babonis.
Em trabalhos futuros, Babonis e seus colegas planejam investigar a amplitude desse fenômeno, procurando o mesmo controle de gene único sobre dois destinos celulares em outras espécies de cnidários, incluindo uma espécie de coral intimamente relacionada. Um objetivo de longo prazo do projeto é trabalhar para trás para identificar o conjunto mínimo de genes necessários para fazer uma célula urticante que ainda pode disparar um projétil. A partir daí, eles vão experimentar variações.
“Podemos fazer um tipo de célula urticante que nunca evoluiu antes?” disse Babonis. Por exemplo, disse ela, uma pequena célula que dispara uma pequena agulha hipodérmica pode ter valiosas aplicações médicas.