Em uma expedição à ilha de Grande Terre, localizada a leste da Austrália, cientistas liderados por Jaume Pellicer, do Instituto Botânico de Barcelona, na Espanha, fizeram uma descoberta surpreendente. Eles identificaram que uma modesta samambaia, a Tmesipteris oblanceolata, possui o maior genoma já conhecido no mundo.
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| Essa pequenina sabambaia esconde algo imenso: seu genoma é o maior conhecido, entre todos os seres vivos. Crédito da foto: Pol Fernández. |
A Samambaia com o Genoma Gigante
A Tmesipteris oblanceolata é uma planta que cresce apenas alguns centímetros acima do solo da floresta e tem uma aparência pouco notável. No entanto, essa planta esconde em seu íntimo uma quantidade de DNA que ultrapassa em mais de 50 vezes o genoma humano. Para base de comparação, o genoma humano possui aproximadamente 3 bilhões de pares de base. Com cerca de 160 bilhões de pares de bases de DNA, essa planta tem a maior quantidade de DNA já registrada.
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| Em genética e biologia molecular um par de bases consiste em dois nucleotídeos opostos e complementares nas cadeias de DNA e RNA que estão conectadas por ligações de hidrogênio. Adaptado de ALBERTS et al., (2017). |
Desafiando as Expectativas
Este achado desafia as expectativas anteriores sobre a complexidade genética. Historicamente, acreditava-se que organismos mais complexos, como os humanos, teriam genomas maiores devido à necessidade de codificar uma diversidade maior de proteínas. No entanto, descobertas anteriores em animais como sapos, peixes pulmonados e vários outros organismos já haviam mostrado que o tamanho do genoma não necessariamente correlaciona-se com a complexidade biológica.
O “DNA Lixo”
A samambaia Tmesipteris oblanceolata e outras espécies com genomas grandes possuem uma quantidade significativa de DNA que não codifica proteínas, mas desempenha outras funções importantes, como a regulação da atividade gênica. Além disso, a maior parte de seu genoma é composta por DNA de função desconhecida, às vezes referido como “DNA lixo”, que pode ter se acumulado ao longo de gerações sem causar prejuízos aparentes ao organismo.
A Expedição e a Análise
A expedição que levou à descoberta desse genoma extraordinário ocorreu em 2023, após anos de planejamento por Dr. Pellicer. A análise subsequente em Barcelona revelou que o genoma da Tmesipteris oblanceolata contém cerca de 160 bilhões de pares de bases de DNA.
Os cientistas sugerem que o tamanho exagerado deste genoma pode ser resultado da duplicação de genomas e da inserção de sequências semelhantes a vírus ao longo do tempo evolutivo. Esses fenômenos podem ocorrer sem grandes desvantagens em ambientes estáveis, onde a competição é reduzida.
Novas Informações
A descoberta do genoma da Tmesipteris oblanceolata foi tão notável que a planta foi coroada como detentora do recorde mundial do Guinness para o maior genoma de qualquer organismo na Terra. A planta, que cresce principalmente sob plantas maiores da floresta e tem apenas 15 centímetros de comprimento, tem um genoma com um comprimento de 160 bilhões de nucleobases.
A manutenção de uma cadeia tão grande de material genético pode se tornar complicada em tamanhos tão extremos e ainda não está claro como esses genomas funcionam. “Você tem que replicar mais de 100 metros de DNA toda vez que uma célula se divide”, diz Pellicer, o que requer que o organismo gaste uma grande quantidade de energia. "Para mim, é muito intrigante".
Conclusão
Esta descoberta é um marco na ciência genômica e abre novas perspectivas para o estudo da evolução e da biologia das plantas. Ela nos lembra que ainda há muito a aprender sobre o mundo natural e que, às vezes, as descobertas mais surpreendentes podem vir de lugares inesperados.
Por: Jonathan Pena Castro
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