a“rga£os elanãtricos ajudam os peixes elanãtricos, como a enguia elanãtrica, a fazer todo tipo de coisas incra­veis: eles enviam e recebem sinais semelhantes ao canto dos pa¡ssaros, ajudando-os a reconhecer outros peixes elanãtricos por espanãcie, sexo e atémesmo indiva­duo. Um novo estudo da Science Advances explica como pequenasmudanças genanãticas permitiram que peixes elanãtricos evolua­ssem órgãos elanãtricos. A descoberta também pode ajudar os cientistas a identificar as mutações genanãticas por trás de algumas doenças humanas.

A evolução aproveitou uma peculiaridade da genanãtica dos peixes para desenvolver órgãos elanãtricos. Todos os peixes tem versaµes duplicadas do mesmo gene que produz minaºsculos motores musculares, chamados canais de sãodio . Para desenvolver órgãos elanãtricos, os peixes elanãtricos desligaram uma duplicata do gene do canal de sãodio nos maºsculos e o ligaram em outras células. Os minaºsculos motores que normalmente fazem os maºsculos se contraa­rem foram reaproveitados para gerar sinais elanãtricos e voila! Um novo órgão com algumas capacidades surpreendentes nasceu.

"Isso éemocionante porque podemos ver como uma pequena mudança no gene pode mudar completamente onde éexpresso", disse Harold Zakon, professor de Neurociênciae biologia integrativa da Universidade do Texas em Austin e autor correspondente do estudo.

No novo artigo, pesquisadores da UT Austin e da Michigan State University descrevem a descoberta de uma pequena seção desse gene do canal de sãodio oscerca de 20 letras osque controla se o gene éexpresso em qualquer canãlula. Eles confirmaram que em peixes elanãtricos, essa regia£o de controle estãoalterada ou totalmente ausente. E épor isso que um dos dois genes do canal de sãodio estãodesligado nos maºsculos dos peixes elanãtricos. Mas as implicações va£o muito além da evolução do peixe elanãtrico.

"Esta regia£o de controle estãona maioria dos vertebrados, incluindo humanos", disse Zakon. "Então, o pra³ximo passo em termos de saúde humana seria examinar essa regia£o em bancos de dados de genes humanos para ver quanta variação existe em pessoas normais e se algumas deleções ou mutações nessa regia£o podem levar a uma expressão reduzida de canais de sãodio , o que pode resultar em doena§a."

A primeira autora do estudo éSarah LaPotin, técnica de pesquisa no laboratório de Zakon na anãpoca da pesquisa e atualmente doutoranda na Universidade de Utah. Além de Zakon, os outros autores seniores do estudo são Johann Eberhart, professor de biociaªncia molecular na UT Austin, e Jason Gallant, professor associado de biologia integrativa da Michigan State University.

Zakon disse que o gene do canal de sãodio tinha que ser desligado no maºsculo antes que um órgão elanãtrico pudesse evoluir.

"Se eles ativassem o gene tanto no maºsculo quanto no órgão elanãtrico, então todas as coisas novas que estavam acontecendo com os canais de sãodio no órgão elanãtrico também estariam ocorrendo no maºsculo", disse Zakon. "Então, era importante isolar a expressão do gene para o órgão elanãtrico, onde poderia evoluir sem prejudicar o maºsculo."

Existem dois grupos de peixes elanãtricos no mundo osum na áfrica e outro na Amanãrica do Sul. Os pesquisadores descobriram que os peixes elanãtricos na áfrica tinham mutações na regia£o de controle, enquanto os peixes elanãtricos na Amanãrica do Sul a perderam completamente. Ambos os grupos chegaram a  mesma solução para desenvolver um órgão elanãtrico osperdendo a expressão de um gene de canal de sãodio no maºsculo osembora por dois caminhos diferentes.

"Se vocêrebobinasse a fita da vida e apertasse o play, ela seria reproduzida da mesma maneira ou encontraria novos caminhos a seguir? A evolução funcionaria da mesma maneira repetidamente?" disse Gallant, que cria os peixes elanãtricos da Amanãrica do Sul que foram usados ​​em parte do estudo. "Peixes elanãtricos nos permitem tentar responder a essa pergunta porque eles desenvolveram repetidamente essas caracteri­sticas incra­veis. Na³s tentamos entender como esses genes de canais de sãodio foram repetidamente perdidos em peixes elanãtricos . Foi realmente um esfora§o colaborativo . ."

Uma das próximas perguntas que os pesquisadores esperam responder écomo a regia£o de controle evoluiu para ativar os canais de sãodio no órgão elanãtrico .