O rotífero bdeloide Adineta vaga consegue manter fragmentos de cromossomos nas células e reconstruir, ao longo das gerações, partes do DNA que foram perdidas. A capacidade foi observada depois que pesquisadores expuseram os animais à radiação e acompanharam o material genético de seus descendentes. Os resultados foram publicados na revista Science Advances.
A espécie é encontrada em musgos e líquens e pode continuar se reproduzindo mesmo quando seus cromossomos são fragmentados. Os cientistas identificaram um processo de reparo que recebeu o nome de break-induced homologous extension repair (BIHER). Quando o dano é amplo, a reconstrução pode ocorrer em várias rodadas, realizadas por diferentes gerações.
Como os cromossomos permanecem nas células
Nos testes, os exemplares receberam doses de radiação de prótons de 100, 250 e 500 grays. Os pesquisadores estimaram que essas doses provocariam cerca de 88, 220 e 440 quebras de DNA de dupla fita, respectivamente. Na maior delas, um único cromossomo poderia ser dividido em até 30 a 50 pedaços.
A fragmentação costuma dificultar a divisão celular porque os cromossomos dependem do centrômero para distribuir o material genético entre as novas células. Em A. vaga, porém, os componentes estruturais relacionados ao centrômero ficam espalhados por diferentes regiões do cromossomo. Essa organização, chamada holocêntrica, permite que fragmentos que ainda carregam esses componentes sejam segregados e permaneçam nas células das gerações seguintes.
Reconstrução usando cromossomos homólogos
O mecanismo também está relacionado ao genoma diploide do rotífero. Seus cromossomos aparecem em pares de homólogos, com os mesmos genes nas mesmas posições, embora possam ter versões diferentes.
Mesmo com reprodução assexuada, a espécie conserva uma forma incomum de meiose em que os cromossomos homólogos se emparelham. Quando uma extremidade do DNA é rompida, ela pode encontrar a região correspondente no cromossomo preservado e usá-la como modelo para reconstruir a sequência ausente.
Os resultados indicaram que algumas deleções foram completamente eliminadas depois de determinado número de gerações. Isso mostra que a estrutura original de um cromossomo quebrado pode ser restaurada progressivamente.
Relação com a dessecação
A resistência provavelmente não surgiu como resposta específica à radiação. Em musgos e líquens, os rotíferos bdeloides enfrentam períodos prolongados de seca e entram em um estado de quase completa dessecação. A perda extrema de água também pode causar danos ao DNA semelhantes aos provocados pela radiação ionizante, incluindo quebras de dupla fita.
Os pesquisadores querem identificar com mais detalhes a maquinaria molecular do reparo e verificar se mecanismos parecidos existem em outros organismos. A equipe também investiga o que ocorre quando os dois cromossomos homólogos se rompem no mesmo local, sem um modelo intacto para o BIHER.
