Hallana Cristina Menezes da Silva, Doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva, Manaus, AM, Brasil.
Daniele Aparecida Matoso, Professora da Universidade Federal do Amazonas, Manaus, AM, Brasil.
O estudo intitulado Impacts of Stress Caused by Copper Sulfate (CuSO4) on the Genome of the Tambaqui (Colossoma macropomum): Quantification of Rex1 and Heterochromatic Profile, foi pautado na necessidade de se entender como o sulfato de cobre, composto utilizado na piscicultura para tratamento de parasitoses, age sobre o genoma do tambaqui, um peixe altamente produzido em pisciculturas na região. Nosso estudo foi desenvolvido pelo grupo de pesquisa do Laboratório de Biotecnologia e Citogenômica Animal, da Universidade Federal do Amazonas, sob responsabilidade da Professora Doutora Daniele Matoso. Este trabalho foi desenvolvido no Mestrado da discente Me. Hallana Cristina Silva.
Para a sua realização, o trabalho simulou a produção de tambaquis em tanques artificiais de polietileno. Após a experimentação foi obtido o material biológico para análise, que consistiu na extração do tecido hematocitopoiético do peixe, que nesse caso são rins e a extração do DNA foi realizada do tecido muscular. O marcador genético utilizado para a averiguação dos impactos de toxicidade no genoma do peixe foi o elemento retrotransponível Rex1, conhecido como DNA saltador (retrotransposons ou jumping gene), presente no genoma de todos os animais.
As marcações de heterocromatina também foram utilizadas como marcadores indicando espalhamento desses elementos pelo genoma da espécie em questão. Os resultados obtidos mostraram que houve um aumento considerável nas cópias de Rex1 quantificadas no genoma do peixe após a exposição ao sulfato de cobre, bem como um aumento das regiões heterocromáticas.
Imagem: Laboratório de Biotecnologia e Citogenômica Animal – UFAM. Manaus-AM.
Para a melhor compreensão desses resultados, vamos elucidar o que são esses marcadores genéticos.
O retrotransposon Rex1 é uma classe de DNA repetitivo presente no DNA dos animais que é conhecido como DNA saltador. Uma vez que ele se copia e se insere no genoma dependendo do estímulo que recebe, ele pode causar a desregulação dos mecanismos genéticos de expressão gênica.
Estudos que abordam o potencial biomarcador desses retrotransposons em animais aquáticos como resposta a estímulos de contaminação do ambiente, seja por resíduos domésticos, resíduos industriais ou até mesmo estímulos como aumento de temperatura da água, são importantes para o entendimento de como esses agentes estressores agem sobre o DNA das espécies.Os animais utilizam desse mecanismo de ativação de retrotransposons em busca de um equilíbrio, para garantir a sobrevivência.
Nossos resultados mostraram que, após a exposição ao sulfato de cobre, houve um aumento no número de cópias de Rex1 no genoma do tambaqui, mostrando que esse biomarcador também apresenta resposta para este tipo de exposição. Isso indica que, possivelmente, o animal esteja usando desse mecanismo para se adaptar à essa contaminação.
Outro resultado encontrado é o aumento de regiões heterocromáticas no genoma desse peixe. Essas regiões podem ser localizadas nos cromossomos dos animais e são regiões consideradas silenciadas no genoma, que podem ser “ligadas” e “desligadas”. Nossos resultados mostraram que, com o aumento do número de cópias de Rex1 houve, também, um aumento nas regiões heterocromáticas mapeadas.
Isso pode indicar que, para o equilíbrio do genoma ser mantido, essas cópias espalhadas de Rex1 estão sendo “desligadas” no genoma. Inúmeras podem ser as implicações desses mecanismos no genoma, podendo ser indicada, principalmente, o “desligamento” de genes. Porém, acredita-se que os locais de inserção dessas cópias de Rex1 não sejas aleatórias, podendo estar “desligando” genes não essenciais para a manutenção da sobrevivência, evitando o gasto de energia já comprometido pela intoxicação.
Como estamos falando de peixes de piscicultura, que serão comercializados e consumidos pelos humanos, não se sabe ao certo a implicação dessa contaminação em seres humanos que consomem esses animais. Existem enzimas responsáveis pela “captura” desse cobre presente no ambiente, porém, nenhuma delas têm a capacidade de eliminá-lo do organismo. Pesquisas mais aprofundadas se fazem necessárias para verificar a implicação dessa contaminação nos humanos que consomem esses animais.
O grupo de pesquisa do Laboratório de Biotecnologia e Citogenômica Animal (UFAM), em parceria com o Laboratório de Parasitologia de Animais Aquáticos (UFAM) e o Laboratório de Genética Evolutiva (Universidade Estadual de Ponta Grossa) vem desenvolvendo trabalhos relacionados à toxicologia de animais aquáticos, principalmente sobre o uso de antiparasitários na piscicultura do Amazonas, visando principalmente entender como esses compostos agem sobre esses animais.
Com o crescente do número de antiparasitários liberados para uso nos últimos anos, faz-se premente a necessidade de monitorar os ambientes e os organismos expostos a tais agentes tóxicos. Além de pesquisas com metais tóxicos como o sulfato de cobre, o grupo realiza trabalhos com compostos organofosforados, antiparasitários muito utilizados nas pisciculturas. Trabalhos com agentes estressores de temperatura e contaminação por microplásticos, também estão sendo desenvolvidos.
SILVA, H.C.M. and MATOSO, D.A. Peixe nativo da Amazônia apresenta alterações genéticas por exposição ao sulfato de cobre [online]. SciELO em Perspectiva | Press Releases, 2023 [viewed ]. Available from: https://pressreleases.scielo.org/blog/2023/02/02/peixe-nativo-da-amazonia-apresenta-alteracoes-geneticas-por-exposicao-ao-sulfato-de-cobre/
O estudo intitulado Impacts of Stress Caused by Copper Sulfate (CuSO4) on the Genome of the Tambaqui (Colossoma macropomum): Quantification of Rex1 and Heterochromatic Profile, foi pautado na necessidade de se entender como o sulfato de cobre, composto utilizado na piscicultura para tratamento de parasitoses, age sobre o genoma do tambaqui, um peixe altamente produzido em pisciculturas na região. Nosso estudo foi desenvolvido pelo grupo de pesquisa do Laboratório de Biotecnologia e Citogenômica Animal, da Universidade Federal do Amazonas, sob responsabilidade da Professora Doutora Daniele Matoso. Este trabalho foi desenvolvido no Mestrado da discente Me. Hallana Cristina Silva.
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