Um novo estudo revela como a alimentação molda o comportamento hereditário
Descobriu-se que a vitamina B12 provoca alterações comportamentais hereditárias ao longo das gerações
Anúncios
Uma equipa de investigadores do Departamento de Biologia Evolutiva Integrativa do Instituto Max Planck de Biologia de Tübingen descobriu que a vitamina B12 desempenha um papel fundamental na transmissão de memórias comportamentais através das gerações. O estudo mostra, pela primeira vez, como um nutriente da dieta pode, sem alterar o genoma, influenciar o comportamento ao longo de várias gerações.
Há muito que se sabe que as condições ambientais podem moldar a forma como as caraterísticas são herdadas, um fenómeno conhecido como herança epigenética transgeracional. No entanto, os sinais moleculares responsáveis pela codificação desta "memória" biológica permanecem em grande parte desconhecidos.
Neste novo estudo, os cientistas utilizaram o nemátodo Pristionchus pacificus, uma lombriga microscópica capaz de flexibilidade de desenvolvimento. Dependendo da sua dieta, o Pristionchus pode alterar a sua estrutura bucal e adotar um estilo de vida predatório, alimentando-se de outros nemátodos.
Quando os Pristionchus foram alimentados com a bactéria Novosphingobium, desenvolveram-se exclusivamente na forma predadora. Curiosamente, esta tendência crescente para a predação manteve-se ao longo de várias gerações, mesmo depois de os vermes terem voltado à sua dieta normal.
A equipa de investigação identificou a vitamina B12, um metabolito produzido pela bactéria, como o principal desencadeador deste efeito hereditário. Quando a Novosphingobium foi geneticamente modificada para bloquear a produção de vitamina B12, a memória transgeracional da predação perdeu-se. A reintrodução da vitamina B12 restaurou o efeito, demonstrando que a vitamina B12 é necessária e suficiente para esta forma de herança.
Outras experiências revelaram que a vitamina B12 actua de forma dependente da concentração e sinaliza através da metionina sintase, uma enzima essencial no metabolismo celular onde a vitamina B12 funciona como um cofator crítico.
Para além do seu papel metabólico, verificou-se que a vitamina B12 aumenta os níveis de vitelogenina, uma proteína da gema responsável pelo transporte de nutrientes da mãe para a descendência, ao longo das gerações. Os vermes que não possuem o recetor da vitelogenina, que é responsável pela absorção das proteínas da gema pelos oócitos, não apresentam o comportamento predatório herdado. Este facto fornece fortes indícios de que a memória transgeracional induzida pela vitamina B12 actua através do fornecimento de nutrientes da mãe para a sua descendência.
"As nossas descobertas mostram que a vitamina B12 não afecta apenas o indivíduo que a consome, mas pode moldar a biologia das gerações futuras", diz Shiela Pearl Quiobe, a investigadora de doutoramento que trabalha no projeto "Isto revela uma ligação molecular direta entre a dieta, o metabolismo e as caraterísticas hereditárias".
O estudo destaca um exemplo notável de plasticidade fenotípica, em que os organismos adaptam as suas caraterísticas em resposta às condições ambientais. Em ambientes em rápida mudança ou com recursos limitados, como os encontrados pelo P. pacificus na natureza, a capacidade de transmitir caraterísticas adaptativas como a predação pode aumentar significativamente a sobrevivência e o sucesso reprodutivo.
"Estes resultados demonstram como as respostas ambientais imediatas podem ser estendidas através das gerações, influenciando potencialmente as trajectórias evolutivas", acrescenta Ata Kalirad, um pós-doutorado no Departamento de Biologia Evolutiva Integrativa.
Apesar destes avanços, subsistem questões fundamentais. A quantidade exacta de vitamina B12 transferida para os tecidos e embriões dos nemátodos é ainda desconhecida, e a investigação em curso visa compreender melhor o papel da vitelogenina. Os investigadores colocam a hipótese de estas proteínas da gema poderem atuar como centros de transporte centrais, transportando não só nutrientes mas também outras moléculas, como lípidos e pequenos ARN, que poderiam contribuir para caraterísticas hereditárias.
Este trabalho constitui um passo fundamental para a compreensão da forma como os sinais ambientais são convertidos em informação biológica hereditária, com implicações que se estendem para além dos nemátodos, para questões mais vastas de nutrição, desenvolvimento e hereditariedade.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
