Equipe de pesquisa internacional gera primeiros genomas de parentes complexos mais próximos de plantas terrestres
As plantas terrestres cobrem a superfície do nosso planeta e muitas vezes elevam-se sobre nós. Eles formam corpos complexos com múltiplos órgãos que consistem em uma ampla gama de tipos de células. O desenvolvimento desta complexidade morfológica é sustentado por intrincadas redes de genes, cuja ação coordenada molda os corpos das plantas através de vários mecanismos moleculares. Todas essas formas magníficas surgiram de um evento evolutivo único: quando as plantas conquistaram a superfície da Terra, conhecido como terrestrialização das plantas. Entre as algas mais intimamente relacionadas com as plantas terrestres, são encontrados diversos tipos de corpos – desde algas unicelulares até filamentos celulares mais complexos. A partir deste grupo de parentes, um grupo internacional de pesquisadores liderado pelas Universidades de Göttingen e Nebraska-Lincoln gerou agora os primeiros dados do genoma de espécimes tão complexos, em quatro filamentosas -algas estreladas- do gênero Zignema. Seus resultados foram publicados na Nature Genetics.
Os pesquisadores trabalharam com quatro cepas de algas no total, duas de uma coleção de culturas nos EUA e duas que foram mantidas em segurança na Coleção de Culturas de Algas da Universidade de Göttingen (SAG). A pesquisa envolveu mais de 50 cientistas de nove países que combinaram uma série de técnicas de sequenciamento de ponta para elucidar toda a sequência do DNA dessas algas. Os métodos avançados permitiram-lhes gerar genomas completos para estes organismos ao nível de cromossomas inteiros – algo que nunca tinha sido feito antes neste grupo de algas. A comparação dos genes nos genomas com os de outras plantas e algas levou à descoberta de superabundâncias específicas de genes de sinalização e fatores de resposta ambiental. Dr. Iker Irisarri, Instituto Leibniz para a Análise de Mudanças na Biodiversidade, explica: -Muitos desses genes sustentam funções moleculares que foram importantes para o surgimento das primeiras plantas terrestres multicelulares. É fascinante que os blocos de construção genéticos, cujas origens antecedem as plantas terrestres em milhões de anos, tenham sido duplicados e diversificados nos ancestrais das plantas e das algas e, ao fazê-lo, tenham permitido a evolução de maquinaria molecular mais especializada.
O professor Jan de Vries, da Universidade de Göttingen, afirma: -Não só apresentamos um recurso valioso e de alta qualidade para toda a comunidade científica vegetal, que agora pode explorar estes dados do genoma, como as nossas análises revelaram ligações intrincadas entre as respostas ambientais. Isto esclarece uma das características mais importantes das plantas terrestres: a sua capacidade de ajustar o seu crescimento e desenvolvimento para que se alinhem com o ambiente em que vivem – um processo conhecido como plasticidade do desenvolvimento.-
Publicação original: Feng X et al: -Genomas de algas multicelulares irmãs de plantas terrestres iluminam a evolução da rede de sinalização-, Genética da Natureza 2024. Dois: 10.1038/s41588'024 -01737-3
