{"id":7419,"date":"2015-04-23T21:00:50","date_gmt":"2015-04-24T00:00:50","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/?p=7419"},"modified":"2015-04-23T21:00:50","modified_gmt":"2015-04-24T00:00:50","slug":"as-cores-os-truques-e-o-complexo-genoma-da-serragem-marinha","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/2015\/04\/as-cores-os-truques-e-o-complexo-genoma-da-serragem-marinha\/","title":{"rendered":"As cores, os truques e o (complexo) genoma da \u201cserragem marinha\u201d"},"content":{"rendered":"

\"Trichodesmium_microscope_400px\"<\/a><\/p>\n

Quando come\u00e7aram a sequenciar genomas no s\u00e9culo passado, os cientistas descobriram que nem todas as letrinhas do DNA viram prote\u00edna. De fato, em muitos organismos superiores, a maior parte do material gen\u00e9tico aparentemente n\u00e3o servia pra nada e acabou sendo chamada de \u201cDNA lixo\u201d. S\u00f3 recentemente come\u00e7amos a entender que essa lixeira gen\u00e9tica guarda muitas fun\u00e7\u00f5es importantes \u2014 como as instru\u00e7\u00f5es para organiza\u00e7\u00e3o embrion\u00e1ria dos animais<\/a>. Bact\u00e9rias n\u00e3o t\u00eam embri\u00f5es, mas um g\u00eanero de cianobact\u00e9rias peludinhas que d\u00e1 cor a diversos mares tem uma boa dose de material n\u00e3o-codificante.<\/p>\n

A Trichodesmium<\/a><\/em> \u00e9 uma cianobact\u00e9ria filamentosa bastante b\u00e1sica. Tipo, realmente b\u00e1sica para toda a cadeia alimentar: sendo um organismo olig\u00f3trofo<\/a>, ela \u00e9 capaz de sobreviver em regi\u00f5es bastante \u00e1ridas de mares tropicais e subtropicais. A Trichodesmium se d\u00e1 t\u00e3o bem nesse tipo de ambiente que forma col\u00f4nias gigantes (floresc\u00eancias ou blooms<\/a>), que podem ser vistas a olho nu e que os antigos marujos chamavam de \u201cserragem marinha\u201d. Uma esp\u00e9cie em particular, T. erythraeum, <\/em>forma grandes aglomera\u00e7\u00f5es avermelhadas no Mar Vermelho (donde o nome do mar). Alguns blooms<\/em> s\u00e3o at\u00e9 vis\u00edveis do espa\u00e7o.<\/p>\n

\"Trichodesmium_bloom,_SW_Pacific\"<\/a>
“Trichodesmium bloom, between Vanuatu and New Caledonia, SW Pacific” by NASA Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) on NASA\u2019s Aqua satellite. Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons<\/figcaption><\/figure>\n

Al\u00e9m de formar gigantescas manchas coloridas no mar, o que a Trichodesmium<\/em> mais faz na vida \u00e9 fixar nitrog\u00eanio (diazotrofismo). Ao transformar o nitrog\u00eanio gasoso da atmosfera em am\u00f4nia (sol\u00favel em \u00e1gua), as Trichodesmium<\/em> tornam mais habit\u00e1veis os lugares onde vivem. Na pr\u00e1tica, a serragem do mar \u00e9 uma verdadeira f\u00e1brica de fertilizantes (estima-se que produzem de 60 a 80 milh\u00f5es de toneladas de nitrog\u00eanio sol\u00favel por ano). Assim, \u00e9 sobre elas que se cria toda uma cadeia alimentar.<\/p>\n

Surpreendentemente, n\u00e3o h\u00e1 estruturas internas que separam a produ\u00e7\u00e3o de nitrog\u00eanio da respira\u00e7\u00e3o de oxig\u00eanio. Aparentemente, isso s\u00f3 \u00e9 poss\u00edvel gra\u00e7as \u00e0 redu\u00e7\u00e3o da produ\u00e7\u00e3o de O2 no fotossistema II<\/a>. Outro truque da Trichodesmium<\/em> \u00e9 sua alta mobilidade. Seu interior tem muitos vac\u00faolos, o que lhe permite descer a at\u00e9 200m de profundidade em busca de nutrientes.<\/p>\n

\"biogeochem\"<\/a>
Trichodesmium: fonte de nitrog\u00eanio em ambientes marinhos. [cr\u00e9ditos na imagem]<\/figcaption><\/figure>\n

Seu colorido, sua oligotrofia e sua diazotrofia j\u00e1 seriam o bastante para chamar a aten\u00e7\u00e3o dos cientistas. Que tal dar uma olhada em seu c\u00f3digo gen\u00e9tico?<\/p>\n

Em outros microorganismos olig\u00f3trofos, quanto mais simples o DNA, melhor. Com um ambiente pobre em nutrientes, n\u00e3o d\u00e1 pra desperdi\u00e7ar muita energia acumulando muta\u00e7\u00f5es que n\u00e3o servem para produzir prote\u00ednas. Al\u00e9m disso, como as bact\u00e9rias se reproduzem por meio de clonagem, uma muta\u00e7\u00e3o errada traz um risco muito grande de dizimar uma col\u00f4nia inteira. Era um genoma simples que os cientistas esperavam encontrar na Trichodesmium<\/em>.<\/p>\n

\"sea_sawdust\"<\/a>
Parece serragem mas \u00e9 um mundo de Trichodesmium<\/figcaption><\/figure>\n

Sob orienta\u00e7\u00e3o de Nathan Walworth, doutorando da University of Southern California, um grupo de geneticistas fez o sequenciamento do genoma da T. erythraeum<\/em>. O que eles descobriram \u00e9 que o genoma da Trichodesmium<\/em> tem muito material n\u00e3o-codificante. Enquanto outros seres oligotr\u00f3ficos t\u00eam no m\u00e1ximo uns 15% de genes n\u00e3o-codificantes, a Trichodesmium<\/em> tem 37% (dessa fatia, 86% s\u00e3o expressos).<\/p>\n

Para a equipe, esse DNA rico em n\u00e3o-codificantes \u00e9 causado por uma combina\u00e7\u00e3o de fatores. Um desses poss\u00edveis fatores \u00e9 a forma como a serragem marinha se espalha em imensas col\u00f4nias (ou blooms<\/em>). Os blooms<\/em> podem ter centenas de quil\u00f4metros de comprimento e formam-se sobre \u00e1reas de \u00e1guas quentes (27\u00baC ou mais) e calmas por per\u00edodos que podem durar v\u00e1rios meses.<\/p>\n

\u201cNo entanto,\u201d \u2014 alerta Eric Webb, um dos coautores do paper<\/em> publicado na edi\u00e7\u00e3o de mar\u00e7o da PNAS<\/em> \u2014 \u201ccomo h\u00e1 muitas outras cianobact\u00e9rias formadoras de col\u00f4nias que n\u00e3o t\u00eam expans\u00f5es n\u00e3o-codificantes, a ecologia da multiplica\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 tudo. Por enquanto especulamos que intera\u00e7\u00f5es com outros organismos n\u00e3o-identificados podem ser importantes\u201d.<\/p>\n

Portanto, ainda ficam as perguntas sobre a origem e a utilidade desse tipo de c\u00f3digo gen\u00e9tico para as Trichodesmium<\/em>. \u00c9 poss\u00edvel que esse \u201cjunk<\/em> DNA\u201d seja utilizado para regular suas complexas atividades de fixa\u00e7\u00e3o de nitrog\u00eanio e forma\u00e7\u00e3o de col\u00f4nias. Dada sua import\u00e2ncia ecol\u00f3gica, n\u00e3o faltam motivos para novas pesquisas sobre a serragem marinha.<\/p>\n

Refer\u00eancia<\/span><\/strong><\/p>\n

\"rb2_large_gray25\"<\/a>Nathan Walworth, Ulrike Pfreundt, William C. Nelson, Tracy Mincer, John F. Heidelberg, Feixue Fu, John B. Waterbury, Tijana Glavina del Rio, Lynne Goodwin, Nikos C. Kyrpides, Miriam L. Land, Tanja Woyke, David A. Hutchins, Wolfgang R. Hess e Eric A. Webb. Trichodesmium genome maintains abundant, widespread noncoding DNA in situ, despite oligotrophic lifestyle<\/strong>. PNAS<\/em> April 7, 2015 vol. 112 no. 14 pp. 4251-4256. Published online before print March 23, 2015, doi: 10.1073\/pnas.1422332112<\/a><\/p>\n

[via Phys.org<\/a>]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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