Ursos d’água, conhecidos como tardígrados entre cientistas, são adoráveis criaturas microscópicas que sobrevivem a qualquer coisa: frio, desidratação total, bombardeamento de radiação, e até no vácuo do espaço profundo. Agora cientistas conseguiram sequenciar o genoma dos tardígrados, e os resultados são surpreendentes.

Um grupo de pesquisadores liderados pelo biólogo Thomas Boothby da Universidade da Carolina do Norte, nos EUA, publicou a análise do genoma dos tardígrados no Proceedings of the National Academy of Sciences.



O que eles descobriram foi que 17,5% dos genomsa do tardígrado vêm de outros organismos, incluindo plantas, fungos, bactérias e vírus. Esses genes entraram no DNA do tardígrado em um processo conhecido como transferência horizontal de genes, que é bastante comum entre organismos unicelulares, mas raro entre animais.

A comparação mais próxima com o tardígrado é uma forma microscópica de plâncton chamato rotífero (no vídeo abaixo, comendo), que tem cerca de 9% do seu DNA vindo de outros organismos.

Os pesquisadores chegaram ao número de 17,5% ao isolar genes não-animais em uma sequência do tardígrado, e então compararam esses genes não-animais com os de outros organismos sequenciados. Cerca de 17,5% dos genes do tardígrado lembraram um pouco genes de organismos como plantas e bactérias. É a primeira vez que cientistas encontraram um animal com um sexto dos seu genoma vindo de fontes não-animais.

O biólogo Bob Goldstein, que trabalhou com Boothby no artigo científico, disse ao Gizmodo via email que eles não têm certeza de quais espécies exatamente doaram o DNA para o tardígrado, em parte porque é possível que algumas dessas espécies ainda não tiveram o genoma sequenciado.

A grande questão é: como o tardígrado se tornou uma mistura genética? Boothby e seus colegas especulam que isso tem a ver com a resposta do animal ao stress.

Tardígrados vivem em musgo molhado, e uma das formas comuns de perigo que eles enfrentam é a desidratação. Quando os tardígrados ficam desidratados, o DNA deles quebra em pequenos pedaços. Qualquer organismo ao seu redor vai sofrer do mesmo destino. Mas quando a água retorna ao ambiente do tardígrado, eles se reidratam e voltam à vida. Durante esse processo, suas paredes ficam porosas e com vazamentos, e fragmentos de DNA dos organismos desidratados em torno deles podem entrar e se fundir com o DNA do animal.

Boothby explicou via email:

Então, especulamos que o que acontece é que quando os tardígrados secam, seu DNA e o DNA de outros organismos em torno deles quebra. Conforme ele reidrata, a membrana das células passa a ter vazamentos, permitindo que esse DNA ambiental entre nas suas células e nos núcleos delas. Finalmente, conforme os tardígrados estão reorganizando o próprio DNA, eles podem incorporar partes desse DNA de fora Se isso acontece em uma célula germinativa, esse material pode ser passado para as gerações futuras.

Os pesquisadores também descobriram que muitos dos genes “emprestados” pelos tardígrados são relacionados à tolerância ao estresse e ao reparo de DNA. Boothby continuou:

Como já vimos que muitos genes em tardígrados são conhecidos ou suspeitos por participarem da tolerância ao estresse, isso define um cenário interessante de “ovo ou a galinha”. Minha especulação pessoal é que o tardígrado provavelmente tinha originalmente alguma habilidade rudimentar de sobrevivência em ambientes secos e aumentou a habilidade de sobreviver em condições extremas através da aquisição de genes de outros organismos. Isso criaria um ciclo positivo, onde quanto melhor fica o tardígrado ao sobreviver durante a seca, mais DNA de outros organismos ele consegue adquirir.

Sempre que um tardígrado sobrevive a alguma situação ameaçadora de estresse, ele consegue coletar mais genes que ajudam a sobreviver a essa situação. Então quanto mais você tenta destruir o tardígrado, mais forte ele fica. [PNAS]

Imagem via Goldstein Lab