Ajustar apenas alguns genes transforma escalas em penas

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Ajustar apenas alguns genes transforma escalas em penas
 O pé de
uma galinha projetada para crescer penas em vez de escamas. (OUNIGE/Cooper &
Milinkovich)Tradução
As penas, peles e escamas que adornam diferentes membros do reino animal podem parecer bastante
diferentes, mas são todas feitas do mesmo material básico. E, como se vê, é preciso apenas um ajuste
genético relativamente simples para produzir um em vez do outro.
Ao atacar o gene do ouriço sônico (Shh), os geneticistas Michel Milinkovitch e Rory Cooper, da
Universidade de Genebra, na Suíça, alteraram as galinhas embrionárias para cultivar penas em vez de
escamas em seus pés geralmente escamosos.
E a alteração é permanente. Uma vez chocados, os pés excepcionalmente emplumados da galinha
permanecerão assim para a vida.
“Demonstramos que agonismo transitório específico do estágio da via de ouriço sônico (Shh) em galinha
desencadeia uma transição completa e permanente de escamas reticuladas para penas nas superfícies
ventral do pé e dígitos”, escrevem os pesquisadores.
As penas ectópicas de resultados são comparáveis ao desenvolvimento de penas que adornam o corpo,
com penas do tipo down transacionando para penas de contorno regenerativas e bilateralmente
simétricas em galinhas adultas.
Anteriormente, o laboratório de Milinkovitch demonstrou que os vários apêndices de pele queratinizada
(cabelo, penas e assim por diante) têm a mesma origem evolutiva no reptiliano ancestral centenas de
milhões de anos atrás, que mais tarde se diversificou na incrível variedade de animais que vivem no
mundo de hoje.
E em todos esses animais, o desenvolvimento dessas estruturas começa como estruturas conhecidas
como códigos plás em pele, que engrossam e depois começam a crescer nas escamas, espinhos ou
qualquer apêndice que o animal tende a ter.
https://en.wikipedia.org/wiki/Sonic_hedgehog_protein
https://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adg9619
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Shh desempenha um papel fundamental no desenvolvimento desses apêndices da pele. A via de
sinalização é importante com os dedos em muitas tortas embrionárias, mediando o desenvolvimento de
formas e estruturas do corpo, padronização, diferenciação e crescimento.
Por exemplo, Shh é um fator importante na forma de penas e diversificação, posicionamento de penas
de voo em aves e o desenvolvimento de folículos pilosos em camundongos.
Sabemos que algumas galinhas, como Brahmas, Sablepoots e Silkies, têm pés emplumados, mas o
mecanismo genético que causa isso era desconhecido. Então Cooper e Milinkovitch decidiram investigar
visando Shh em galinhas embrionárias.
O pé escamoso de um frango de controle (topo) comparado ao pé de pena de uma galinha
experimental (parte inferior). (OUNIGE/Cooper & Milinkovich)Tradução
O objetivo do estudo foram frangos de corte da marca de frangos Ross, que têm pés muito inabaláveis e
escamosos. Os pesquisadores injetaram as veias de galinhas embrionárias ainda no ovo com uma
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substância que promove a sinalização da via Shh para desencadear o crescimento de penas em áreas
normalmente cobertas com pele escamosa.
“Nós usamos a técnica clássica de ‘enlacamento de rótolos’, na qual uma tocha poderosa ilumina os
vasos sanguíneos no interior da casca do ovo”, explica Cooper.
“Isso nos permitiu tratar com precisão os embriões de galinha com uma molécula que ativa
especificamente a via Shh, injetada diretamente na corrente sanguínea”.
Funcionou. Quando as galinhas chocaram, seus pés normalmente carecas estavam cobertos de penas
juvenis, semelhantes às que cobrem seus corpos. E, à medida que as galinhas cresciam, o mesmo
aconteceu com as penas.
Eles perderam o bebê e cresceram penas adultas, não apenas em seus corpos, mas em seus pés,
também. Um único tratamento no ovo foi o que foi preciso para induzir essa mudança de escamas para
penas.
Alguns ovos foram tratados com uma solução de controle, que não continha a molécula ativa que
estimulou a sinalização da via Shh no grupo experimental.
As galinhas eclodidas desses ovos tinham pés normais; o sequenciamento de RNA comparando os dois
grupos mostrou que as mudanças feitas em Shh no grupo experimental eram permanentes.
Os pesquisadores dizem que isso tem implicações para a nossa compreensão de como os animais
evoluíram e se diversificaram. Variações naturais na sinalização de Shh são provavelmente um fator
evolutivo da diversidade de apêndices da pele, e essa diversidade não foi particularmente difícil de
alcançar.
“Nossos resultados indicam que um salto evolutivo – de escamas para penas – não requer grandes
mudanças na composição ou expressão do genoma”, diz Milinkovitch.
Em vez disso, uma mudança transitória na expressão de um gene, Shh, pode produzir uma cascata de
eventos de desenvolvimento que levam à formação de penas em vez de escamas.
A pesquisa foi publicada na Science Advances.
https://en.wikipedia.org/wiki/Smoothened_agonist
https://www.unige.ch/medias/en/2023/ecailles-ou-plumes-tout-se-joue-quelques-genes-pres
https://www.unige.ch/medias/en/2023/ecailles-ou-plumes-tout-se-joue-quelques-genes-pres
https://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adg9619