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Fator sexual do bicho-da-seda tem forma incomum

RNA é associado à determinação de sexo entre insetos pela primeira vez

Munetaka Kawamoto, Laboratório de Genética e Biociência de Insetos, Universidade de Tóquio
Um macho adulto da mariposa do bicho-da-seda. Pesquisadores constataram que o fator que determina o sexo da larva da mariposa Bombyx mori, o bicho-da-seda, é uma pequena molécula de RNA. Essa é a primeira vez que o processo de determinação do sexo não está associado a uma proteína. 

 

 

 

 
Por Ewen Callaway e revista Nature

No negócio da seda, sexo é dinheiro. Bichos-da-seda machos tecem casulos com fios de melhor qualidade que fêmeas, e a indústria multibilionária da sericicultura tem procurado há muito tempo um modo de criar apenas machos. Esse objetivo agora pode tornar-se uma realidade. Pesquisadores identificaram o processo que determina o sexo da larva da mariposa Bombyx mori, o bicho-da-seda. Eles constataram que o fator sexual é uma pequena molécula de RNA — o que constitui a primeira vez que qualquer coisa diferente de uma proteína é implicada em um processo de determinação do sexo.

Em quase todos os Lepidoptera, a ordem que inclui mariposas e borboletas, o sexo é definido por um sistema cromossômico WZ, diferente do sistema XY encontrado em mamíferos. As fêmeas de bichos-da-seda são portadoras dos cromossomos sexuais W e Z, enquanto os machos possuem um par de cromossomos Z.

No ano passado, pesquisadores mostraram como modificar as larvas geneticamente para que as fêmeas expressassem uma proteína letal (ver ‘Genetic kill switch eradicates female silkworms for a better crop’, site da Nature, 8 de abril de 2013, em inglês).

No entanto, os esforços para identificar os genes no cromossomo W que originam bichos-da-seda fêmeas não atenderam às expectativas: o W não parece ter quaisquer genes produtores de proteínas e, em vez disso, está quase completamente cheio de elementos genéticos móveis, chamados transposons. Em 2011, uma equipe da Universidade de Tóquio liderada pelo entomólogo Susumu Katsuma informou que o cromossomo W produz moléculas de RNA curtas que mantêm os transposons sob controle em óvulos recém-formados.

Determinante do sexo

Em 14 de maio, Katsuma e sua equipe relatam no site da Nature que uma dessas moléculas, chamada pelos autores de  Fem, é específica de fêmeas de bichos-da-seda, sugerindo que ela tem um papel relevante na determinação do sexo. O Fem RNA decompõe uma molécula correspondente produzida por um gene conhecido como Masculinizer (“Masculinizador”, em tradução literal), encontrado no cromossomo Z. Quando os cientistas silenciaram o Masculinizer, os embriões executaram um programa genético que produziu tecido feminino.

Os autores apresentam boas razões para explicar por que o Fem RNA determina o sexo das fêmeas de bichos-da-seda, observa František Marec, geneticista molecular no Instituto de Entomologia em České Budějovice, na República Tcheca, que escreveu um link associado ao artigo da Nature em News & Views. Seu palpite é que outras espécies de lepidópteros determinam o sexo do mesmo modo. Machos mutantes de uma mariposa que ele estuda, por exemplo, morrem como embriões até quando uma ínfima porção do cromossomo W é adicionada ao seu genoma.

Katsuma diz que sua equipe está tentando manipular a determinação do sexo em bichos-da-seda para aplicações industriais. Mas Marec acredita que não será fácil produzir populações inteiras só de machos. Simplesmente bloquear o Fem RNA não conseguiu transformar embriões WZ normalmente femininos em machos e inibir o Masculinizer matou embriões com dois cromossomos Z. Uma linhagem de bicho-da-seda geneticamente modificada para produzir apenas fêmeas deveria ser mais bem-sucedida, argumenta Marec. “Você precisa de meios genéticos para matar fêmeas automaticamente”.

Este artigo foi reproduzido com permissão da revista Nature. Ele foi publicado originalmente em 14 de maio de 2014.

Sciam 15 de maio de 2014

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