A fragmentação do ADN do esperma e o processo de especiação


O que é que uma técnica usada para determinar a fertilidade masculina nos seres humanos nos pode ensinar sobre o processo de especiação?

Num estudo recente, uma equipa de investigação internacional que inclui investigadores do CIBIO/InBIO sugere que a análise da fragmentação do ADN do esperma de búzios, usada para determinar a fertilidade em humanos, pode também revelar-se essencial para compreender processos de especiação.

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Espermatozoides de Littorina saxatilis observados com microscópio de fluorescência após tratamento que permite distinguir as células com DNA fragmentado (células com enorme halo fluorescente formado pelos fragmentos de DNA) das células normais (células com halo pequeno).

 

Esta equipa observou que o ADN do esperma dos híbridos resultantes do cruzamento de dois ecótipos do búzio Littorina saxatilis se encontra, em média, mais fragmentado que o das duas formas parentais.

Mas o que é que isto nos indica? Estudos realizados noutras espécies animais (incluindo em humanos) têm mostrado que quanto maior é a fragmentação do ADN do esperma de um indivíduo, menor é a sua fertilidade e a viabilidade dos seus descendentes. Assim, os resultados deste novo estudo sugerem que os híbridos formados pelo cruzamento destes ecótipos apresentam, em média, menor fertilidade do que as formas parentais.

A redução da fertilidade dos híbridos é um efeito esperado durante a especiação, sendo um passo importante neste processo, por limitar a troca de genes entre as diferentes formas, potenciando a sua divergência.

Mas até ao momento, a redução da fertilidade dos híbridos encontrava-se sobretudo descrita para formas que apresentam já grande divergência genética e que divergiram em alopatria, i.e. geograficamente isoladas uma da outra. No entanto, os ecótipos deste búzio apresentam baixa diferenciação genética e terão resultado da adaptação a distintos habitats de praias rochosas, separados por escassos metros.

Na parte superior da praia, onde os períodos de dessecação são prolongados e a predação por caranguejos é elevada, são seleccionados indivíduos grandes, com uma concha forte e rugosa, mas com uma abertura relativamente pequena.

Na parte inferior da praia, onde existem menos caranguejos, mas o impacto das ondas é muito forte, são seleccionados indivíduos mais pequenos com uma abertura relativamente maior da concha. Os híbridos resultam do cruzamento destes ecótipos na zona intermédia da praia.

Neste contexto, os resultados agora publicados pela revista Journal of Evolutionary Biology, sugerem que a redução da fertilidade dos híbridos pode também surgir em contextos de divergência sem isolamento geográfico e entre formas geneticamente pouco diferenciadas.

Este trabalho foi desenvolvido por:
Sá-Pinto1*, A., Martínez-Fernández 2,3, M., López-Fernández 4, C., Ferreira 1, Z., Pereira 1, R., Gosálvez, J. 4, Rolán-Alvarez, E. 2

1 CIBIO – Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos, Vairão, Portugal

2 Departamento de Bioquímica, Genética e Inmunología, Facultad de Biología, Universidade de Vigo, 36310 Vigo, Spain

3 Unidad de Oncología Molecular. Dpto. Investigación Básica. Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT). 28040 Madrid (Spain)

4 Departamento de Biología, Universidad Autónoma de Madrid, Cantoblanco, Madrid, Spain

Este trabalho foi financiado por:
Fundos FEDER através do Programa Operacional Factores de Competitividade(COMPETE)

FCT (Fundação para a Ciência e a Tecnologia) no âmbito do projecto FCOMP-01-0124-FEDER- PTDC/BIA-BEC/105221/2008.

Ministério de Ciência e Innovación (MCI) (CGL2008-00135/BOS, MCYT: BFU2010-16738),

Fondos Feder e Xunta de Galicia (INCITE09 310 006 PR).

Para mais informações:
Sá-Pinto A, Martínez-Fernández M, López-Fernández C, Ferreira Z, Pereira R, et al. (2013) Incipient post-zygotic barrier in a model system of ecological speciation with gene flow. J Evol Biol 26: 2750–2756. doi:10.1111/jeb.12269.

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