Banco de dados genômico revela mistérios da evolução das leveduras
Um estudo recente sobre fermento está fornecendo insights valiosos para responder a questões antigas sobre biologia. Realizado por uma equipe de cientistas da Universidade de Wisconsin-Madison e da Universidade Vanderbilt, o estudo revelou possíveis razões para a especialização ou generalização de algumas espécies em comparação com outras.
Sob a liderança do professor de genética da UW-Madison, Chris Todd Hittinger, e de Antonis Rokas, professor de biologia na Vanderbilt, os pesquisadores analisaram os padrões genéticos, os hábitos alimentares e os ambientes de mais de 1.000 espécies de leveduras. Esse extenso estudo resultou na construção de uma árvore genealógica que lança luz sobre a evolução desses fungos unicelulares nos últimos 400 milhões de anos.
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Os resultados, publicados em 26 de abril na revista Science, sugerem que os principais impulsionadores da variação nos tipos de carbono que as leveduras podem consumir são fatores internos, e não externos. Surpreendentemente, os pesquisadores não encontraram evidências de que a versatilidade metabólica, ou seja, a capacidade de consumir diferentes alimentos, viesse com quaisquer compensações. Em outras palavras, algumas leveduras são especialistas em diversas fontes de carbono, sem qualquer perda de eficiência.
Chris Todd Hittinger, professor e pesquisador do Centro de Pesquisa em Bioenergia dos Grandes Lagos, expressa sua surpresa com os resultados: “Os especialistas deveriam ser melhores nas fontes de carbono para as quais são especializados. E os generalistas, se estão comendo de tudo, não deveriam ser tão bons. E em vez disso, não é isso que vemos.”
Esse estudo é o resultado de um projeto em andamento de uma década, com o objetivo de construir um banco de dados abrangente que relaciona os genomas e as características das leveduras. Este conjunto de dados genômicos é o mais abrangente já compilado para um grupo tão antigo e diversificado.
Além de aprofundar nossa compreensão da biodiversidade, esse banco de dados pode ajudar os pesquisadores a identificar ou criar leveduras mais eficientes na conversão de açúcares vegetais em biocombustíveis e outras alternativas aos combustíveis fósseis.
O estudo revelou que, assim como outros organismos, algumas leveduras evoluíram para se tornarem especialistas, enquanto outras se tornaram generalistas. Os cientistas têm tentado explicar esse fenômeno desde os tempos de Charles Darwin.
Os resultados do estudo mostram que os fatores internos desempenham um papel crucial na especialização ou generalização das leveduras. Os dados também sugerem que os fatores ambientais têm um papel limitado nesse processo.
No entanto, os pesquisadores alertam para as limitações do estudo, incluindo a falta de dados sobre as condições naturais em que as leveduras vivem. Mais pesquisas são necessárias para entender completamente os mecanismos por trás da especialização e generalização das leveduras.
Apesar dos avanços, ainda há questões a serem respondidas. Por exemplo, o estudo não explica por que nem todas as leveduras são generalistas, mesmo sem haver compensações metabólicas. Uma possível explicação é que os genes necessários para a generalização muitas vezes desaparecem durante a evolução, e as mutações que resultam nessa perda podem se tornar dominantes em uma população, levando à especialização contínua das leveduras.
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