O Código que Transforma Cobras de Milho em Obras-primas

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Em muitos animais, a cor e os padrões da pele desempenham papéis cruciais na camuflagem, comunicação e regulação da temperatura. As cobras-do-milho, por exemplo, apresentam diversas formas com cores vibrantes como vermelho, amarelo ou rosa, e suas manchas dorsais podem se fundir ou formar listras. Mas quais processos genéticos e celulares impulsionam esses padrões marcantes? Uma equipe da Universidade de Genebra (UNIGE) identificou um fator-chave: um único gene, CLCN2. Sua pesquisa, publicada na Genome Biology, lança nova luz sobre o controle genético e a evolução da coloração animal.

O Papel dos Cromatóforos na Moldagem das Cores e Padrões da Pele da Cobra-do-milho

As cores e os padrões da pele da cobra-do-milho resultam do arranjo dos cromatóforos — células que contêm pigmentos ou cristais que refletem a luz. Tipicamente, elas apresentam manchas vermelhas contornadas em preto no dorso laranja e uma barriga quadriculada em preto e branco. No entanto, diversas formas podem exibir uma ampla gama de cores e padrões.

Duas formas comumente vistas são as variedades Motley e Stripe. Na forma Motley, as manchas dorsais típicas são fundidas ou fragmentadas, criando um desenho mais linear. Na forma Stripe, listras longitudinais contínuas percorrem o dorso da cobra. Apesar das diferenças, ambas as formas compartilham uma característica notável: seus ventres são de cor sólida, sem o padrão xadrez usual.

Desvendando a Base Genética da Coloração da Cobra-do-Milho: O Papel do CLCN2

Uma equipe liderada por Athanasia Tzika e Michel Milinkovitch, da Universidade de Genebra, estudou a base genética dos padrões da cobra-do-milho. Ao cruzar as formas Motley e Stripe e sequenciar os genomas de seus descendentes, eles descobriram que ambas estão ligadas a mutações no gene CLCN2. Este gene codifica uma proteína que forma um canal de íons cloreto na membrana celular. O movimento dos íons cloreto através da membrana cria um potencial elétrico, permitindo a transmissão de sinais celulares.

Nas cobras Motley, a variação não surge de uma mutação no gene em si, mas de uma redução significativa em sua expressão. Em cobras listradas, no entanto, um pequeno segmento de DNA — um transposon — é inserido no gene CLCN2, tornando a proteína não funcional.

“Essas descobertas foram inesperadas, pois em humanos e camundongos o canal CLCN2 é crucial para a atividade neuronal, e mutações nesse gene estão ligadas a condições graves como a leucoencefalopatia, um distúrbio que afeta a substância branca do cérebro”, explicam Sophie Montandon e Pierre Beaudier, pesquisadores do laboratório Milinkovitch/Tzika e coautores do estudo. “Para investigar mais a fundo, conduzimos experimentos genéticos em cobras-do-milho para desativar o gene CLCN2. Os mutantes resultantes exibiram o fenótipo Stripe, confirmando o papel do gene.”

Explorando o Papel do CLCN2 na Coloração e no Desenvolvimento da Cobra-do-Milho

Para entender o papel do CLCN2, os cientistas analisaram sua expressão em cobras-do-milho. Eles descobriram que ele se expressava no cérebro e nos cromatóforos durante o desenvolvimento. Nos mutantes, os cromatóforos não se agregavam adequadamente, interrompendo as manchas coloridas típicas. Em vez disso, elas se organizaram em listras, como observado em indivíduos Stripe.

“Nossas descobertas mostram que uma mutação no gene CLCN2 em cobras-do-milho não leva a problemas neurológicos ou comportamentais. No entanto, a proteína desempenha um papel crucial e até então desconhecido no desenvolvimento dos padrões de coloração da pele”, conclui Asier Ullate-Agote, coautor principal do estudo.

Investigando o Papel da CLCN2 na Função dos Cromatóforos e nos Padrões de Coloração

A próxima fase da pesquisa terá como objetivo compreender o papel do canal iônico cloreto CLCN2 nas membranas dos cromatóforos, especificamente como ele afeta as interações entre células pigmentadas. O objetivo é desvendar os mecanismos celulares responsáveis ​​pela ampla variedade de padrões de coloração observados não apenas em cobras-do-milho, mas também em outros répteis.

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