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Como o gato recebe suas listras: é genética, não um conto popular

Uma equipe de geneticistas relatou terça-feira na revista Nature Communications que identificou um gene em gatos domésticos que desempenha um papel fundamental na criação do padrão tradicional de listras tabby, e que o padrão é evidente no tecido embrionário mesmo antes dos folículos capilares começarem a crescer.

A pesquisa dependia de uma colaboração com programas que prendem gatos selvagens, esterilizam ou castram e os liberam para reduzir a superpopulação e melhorar a saúde dos gatos selvagens. (Representativo)

Escrito por James Gorman

O folclore está cheio de histórias sobre os padrões de pelagem dos gatos: como o tigre ganhou suas listras. Como o leopardo conseguiu suas manchas. E os cientistas fazem as mesmas perguntas, embora não necessariamente sobre grandes predadores. A pesquisa pode se concentrar em algo como o padrão da cavala tabby em shorthairs domésticos.

A questão de como as listras e manchas de gato são feitas toca em alguns dos enigmas teóricos mais profundos da biologia. Como uma bolha de células se organiza em uma mosca de fruta ou um panda? O que diz aos ossos de um membro para se tornarem uma mão, ou pata, ou a nervura de uma asa de couro? O que diz a algumas células da pele para crescerem cabelos escuros e outros cabelos mais claros?

Uma equipe de geneticistas relatou terça-feira na revista Nature Communications que identificou um gene em gatos domésticos que desempenha um papel fundamental na criação do padrão tradicional de listras tabby, e que o padrão é evidente no tecido embrionário mesmo antes dos folículos capilares começarem a crescer.

A herança dos casacos de gato - como criar este ou aquele padrão - é bem conhecida. Mas como os padrões emergem em um embrião em crescimento realmente é um mistério não resolvido, disse Gregory S. Barsh, autor do novo relatório.

Achamos que este é realmente o primeiro vislumbre do que podem ser as moléculas que estão envolvidas no processo, acrescentou.

A equipe de pesquisa incluiu Barsh, Christopher B. Kaelin e Kelly A. McGowan, todos afiliados ao HudsonAlpha Institute for Biotechnology no Alabama e à Stanford University School of Medicine.

É um estudo muito bonito, disse Hopi E. Hoekstra, biólogo evolucionista da Universidade de Harvard, que colaborou com Barsh, mas não fez parte desta pesquisa.

Ele aumenta nossa compreensão de uma das questões mais fundamentais da biologia do desenvolvimento: como os padrões se formam? Hoekstra disse.

Barsh disse que a base teórica do trabalho da equipe remonta a um artigo inovador de Alan Turing, famoso por seu trabalho em ciência da computação e quebra de código. A genialidade de Turing não se limitou aos computadores, no entanto. Ele escreveu um artigo chamado The Chemical Basis of Morphogenesis em 1952 que realmente lançou as bases para todo o campo da biologia matemática, disse Barsh.

O artigo descreve o que é chamado de processo de difusão de reação em que dois produtos químicos, um que estimula a atividade do gene e outro que a inibe, podem resultar em padrões regulares e alternados. Os pesquisadores que estudam o desenvolvimento de padrões de pelagem pensaram que esse processo poderia produzir listras em casacos de gato; Barsh disse que a pesquisa da equipe confirmou essa hipótese.

Além disso, disse ele, o estudo mostra pela primeira vez que o gene Dkk4 e a proteína que ele produz são fundamentais para o processo. Dkk4 é o inibidor do processo.

A pesquisa dependia de uma colaboração com programas que prendem gatos selvagens, esterilizam ou castram e os liberam para reduzir a superpopulação e melhorar a saúde dos gatos selvagens. Muitas gatas esterilizadas nesses programas estão grávidas. Os embriões, em um estágio de crescimento muito precoce para serem viáveis, geralmente são descartados. Para este estudo, os pesquisadores coletaram o tecido embrionário e o trouxeram para o laboratório.

Em mais de 200 ninhadas pré-natais, McGowan procurou padrões no tecido nas diferentes fases de crescimento dos embriões. Ela encontrou um padrão do que descreveu como áreas grossas e finas de tecido na camada superior da pele embrionária, nunca antes relatado. As regiões, disse ela, imitam o que está acontecendo nos padrões de pigmentação de gatos adultos. Os mesmos padrões que aparecerão na pelagem de um gato adulto como listras ou manchas aparecem primeiro no embrião antes que haja qualquer cabelo ou mesmo folículos capilares.

A equipe então procurou por genes que poderiam estar ativos naquele período no início do crescimento embrionário.

Quando Kaelin olhou para o tecido que mostrava o padrão de tecido grosso e fino que era o precursor das listras, ele disse, a única molécula que se destacou do resto foi este Dkk4. O nome completo da proteína e do gene é Dickkopf 4: o nome alemão significa cabeça grossa, uma característica do gene produzido em sapos.