Neutralização do pou-iv nas anémonas foi essencial para que os cientistas conseguissem perceber e monitorizar a atividade do gene.
Os cientistas acabaram de estabelecer ligação entre um gene relacionado com o desenvolvimento da audição nos seres humanos ao desenvolvimento sensorial, mas das anémonas do mar.
Com o estranho nome de pou-iv (pow-four), o gene pode ser encontrado nos tentáculos das anémonas do mar (Nematostella vectensis), onde desempenha um papel crucial no sentido do tato da espécie.
Cnidaria, a família a que pertencem as anémonas do mar, são o parente mais próximo de Bilateria, animais com simetria bilateral, tal como os humanos. Esta descoberta do papel do gene na anémona do mar sugere uma presença comum no antepassado das duas espécies e o desempenho de um papel importante no desenvolvimento sensorial das duas espécies.
“Este estudo é animador porque não só abre um novo caminho de investigação sobre como a a sensibilidade mecânica se desenvolve e funciona numa anémona marinha, mas também nos dá a conhecer que os blocos de construção do nosso sentido de audição têm raízes evolutivas antigas que remontam a centenas de milhões de anos no Pré-Cambriano”, explicou Nagayasu Nakanishi, biólogo da Universidade do Arkansas.
Nos seres humanos e outros vertebrados, os recetores sensoriais do sistema auditivo são as chamadas células capilares. Estas células têm fios de organelas tipo dedos chamados estereocílios que sentem estímulos mecânicos — nomeadamente as vibrações que ouvimos como som.
A anémona do mar estrelado tem células capilares com sensibilidade mecânica semelhantes nos seus tentáculos, usadas para sentir o movimento. Até agora, pouco se sabia, porém, sobre o gene pou-iv da anémona e que papel, se é que o teve, desempenhou no desenvolvimento sensorial.
Uma outra equipa de investigadores, desta feita liderada pelo biólogo Ethan Ozment, da Universidade do Arkansas, pretendia descobrir o que o gene estava a fazer. A melhor forma de o conseguirem foi “desligando” o gene usando a ferramenta de edição genética CRISPR-Cas9 e observar as mudanças que ocorrem entretanto. Foi exatamente o que a equipa fez.
Injetaram um cocktail contendo proteína Cas9 em ovos de anémonas marinhas estreladas fertilizadas para cortar o gene pou-iv, e estudaram os embriões em desenvolvimento, assim como as anémonas cultivadas e mutantes.
Comparativamente com as anémonas de controlo do tipo selvagem, os animais mutantes mostraram um desenvolvimento anormal das células pilosas tentaculares e não mostraram qualquer resposta ao toque. Sem pou-iv, as anémonas eram incapazes de sentir estímulos mecânicos através das suas células capilares.
Além disso, a eliminação do pou-iv nas anémonas suprimiu significativamente um gene muito semelhante ao que faz a policistina 1 que se encontra nos vertebrados, onde é necessária para a deteção do fluxo de fluidos nos rins.
As anémonas marinhas podem não ter rins, mas a identificação do fluxo de fluidos seria uma capacidade útil para os animais marinhos.
Juntos, disseram os investigadores, os resultados sugerem que o pou-iv desempenhou um papel no desenvolvimento das células sensibilidade mecânica no antepassado comum entre o Cnidaria e Bilateria. No entanto, para rastrear ainda mais o gene, apontam os cientistas, serão necessários dados de outros phyla com pontos de divergência anteriores.
“Os nossos resultados indicam que o papel do pou-iv no desenvolvimento do recetor mecânico é amplamente conservado em toda a Cnidaria e Bilateria”, pode ler-se no artigo científico.
“Como cedo o papel do pou-iv na diferenciação do recetore mecânico emergiu na evolução animal continua por resolver e requer dados comparativos de placozoans e esponjas, que estão em falta”, concluem os cientistas.
