Como os mosquitos machos compensam o facto de terem apenas um cromossoma X

A maioria das pessoas concordaria que os mosquitos estão entre as espécies mais irritantes do planeta. Eles nos mantêm acordados a noite toda com seu zumbido de asas, enquanto procuram uma maneira de nos morder e sugar nosso sangue. No entanto, os mosquitos são mais do que apenas um incómodo, também podem transmitir uma série de doenças graves, por vezes mortais. Uma das doenças mais perigosas que os mosquitos podem transmitir é a malária, uma doença que afecta milhões de pessoas e causa centenas de milhares de mortes todos os anos, principalmente em países africanos. A malária é causada por parasitas Plasmodium, que se espalham através de picadas de mosquitos, especificamente os mosquitos dos pântanos (Anopheles). É importante ressaltar que apenas as fêmeas dos mosquitos picam, pois precisam dos nutrientes do sangue para produzir ovos. Os cientistas estão, portanto, interessados ​​em compreender os mecanismos responsáveis ​​pelas diferenças moleculares entre os mosquitos machos e fêmeas, pois isso poderia ajudar-nos a desenvolver novas formas de combater a malária.

Assim como os humanos, o sexo de um mosquito é determinado pelos cromossomos sexuais: as fêmeas têm dois cromossomos X (XX), enquanto os machos têm um cromossomo X e um cromossomo Y (XY). Isto pode ser problemático, uma vez que os homens têm apenas metade do número de genes do cromossoma X que as mulheres e, portanto, teriam apenas metade da quantidade de proteínas do cromossoma X. Para compensar isso, deve haver uma maneira de aumentar a expressão dos genes do cromossomo X nos homens. No entanto, ninguém sabia o que poderia ser esse mecanismo nos mosquitos.

Agata Kalita, do grupo da Dra. Claudia Keller Valsecci, que é a primeira autora do estudo e financiada por uma bolsa do Boehringer Ingelheim Fonds (BIF), liderou a pesquisa. Eles colaboraram com os grupos da Dra. Maria Felicia Basilicata no Centro Médico da Universidade de Mainz, do Dr. Eric Marois da Universidade de Estrasburgo, na França, e do professor Franjo Weissing, da Universidade de Groningen, na Holanda. Juntos, os pesquisadores descobriram que a proteína SOA (ativação do cromossomo sexual) é o principal regulador que equilibra a expressão do gene do cromossomo X em mosquitos machos. Eles descobriram que a SOA funciona ligando-se aos genes do cromossomo X e aumentando sua expressão, mas apenas em homens. Os mosquitos fêmeas, por outro lado, produzem apenas uma pequena quantidade de SOA muito curto e não funcional.

Kalita comentou sobre o estudo: "Equilibrar a expressão gênica nos cromossomos sexuais é essencial para o desenvolvimento em algumas espécies. No entanto, outras não possuem tal mecanismo. Inesperadamente, descobrimos que em mosquitos, equilibrar a expressão do cromossomo X por SOA não é necessário para o desenvolvimento, mas dá aos homens uma vantagem inicial." Keller Valsecci acrescentou: “Esta é uma pista importante sobre como os mecanismos que equilibram a expressão genética nos cromossomos sexuais podem ter evoluído em primeiro lugar”. Basilicata, co-autor sênior, enfatizou: “Compreender os princípios moleculares que atuam nos cromossomos sexuais nos ajudará a compreender as diferenças entre homens e mulheres em várias patologias humanas”.

As descobertas dos grupos, publicadas na revista Nature, marcam um grande passo em frente na nossa compreensão de como a expressão genética é equilibrada nos cromossomas sexuais. Os investigadores especulam que a manipulação genética de genes que afectam exclusivamente um sexo poderia ser uma estratégia útil para reduzir o número de mosquitos fêmeas sugadores de sangue, o que seria uma enorme vantagem na luta contra a malária.

Por sua participação no estudo, Agata Kalita recebeu uma menção honrosa no Prêmio Birnstiel Internacional de Pesquisa de Doutorado em Ciências Moleculares da Vida 2023.