Num artigo publicado recentemente pela prestigiada revista científica Current Biology, uma equipa de investigação internacional que inclui Miguel Carneiro, Ricardo Jorge Lopes e José Melo-Ferreira, investigadores do Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos da Universidade do Porto (CIBIO-InBIO), desvenda as bases genéticas que explicam porque é que algumas aves são vermelhas.
Há menos de cem anos, criadores de canários cruzaram uma espécie com penas vermelhas – o Cardinalito da Venezuela – com canários domésticos e conseguiram criar o primeiro canário vermelho, uma feito notável, tendo em conta que nem se sabia as bases moleculares da genética. Neste estudo, que tem merecido ampla difusão internacional, os investigadores compararam o genoma dos canários vermelhos com o genoma dos canários amarelos e dos cardinalitos da Venezuela e identificaram as regiões do genoma que foram herdadas a partir do Cardinalito da Venezuela e que são responsáveis pela cor vermelha das penas.
No cerne da descoberta está a identificação do gene (CYP2J19) que codifica a proteína (enzima) que permite a algumas espécies de aves converterem os pigmentos amarelos (carotenóides) em vermelhos, que são incorporados nas penas e nos cones – células receptoras de luz existentes no olho – durante o seu crescimento. “A identificação do gene que é responsável pela existência de pena vermelhas nas aves é uma descoberta muito importante para se compreender a função e evolução da cor vermelha nos animais em geral”, explica Miguel Carneiro, o investigador que coordenou este estudo.
Ainda segundo Miguel Carneiro, o trabalho desenvolvido pela equipa de investigação permitiu chegar a duas descobertas surpreendentes”. “Primeiro, verificámos que o gene (CYP2J19) necessário para que as aves possam ter penas vermelhas está presente em todos os genomas de aves diurnas, não só nas aves com penas vermelhas”. Isto sugere que “a maioria das aves tem a capacidade latente de produzir penas vermelhas, mas para isso acontecer é necessária a evolução de mecanismos ao nível da regulação génica que permitam utilizar este gene também nas penas”, sugere o investigador.
A segunda descoberta “é que também é necessária a presença de um outro gene para promover o crescimento das penas vermelhas. Mas ainda não sabemos como este gene interage com o gene CYP2J19 para permitir que as penas cresçam vermelhas”.
Esta descoberta, que surge no contexto da colaboração dos investigadores portugueses com duas equipas internacionais lideradas por Geoffrey Hill, da Auburn University, nos EUA, e Joseph Corbo, da Washington University School of Medicine, também nos EUA, foi possível graças à utilização das mais recentes ferramentas de análise genética e de genomas.
Segundo Ricardo Jorge Lopes, primeiro autor do artigo, “só foi possível encontrar os genes que são necessários para a produção de penas vermelhas porque existem raças de canário doméstico com diferentes cores (amarelos e vermelhos) e porque, devido aos recentes desenvolvimentos tecnológicos na área da genómica, é finalmente possível conhecer todo o genoma de um indivíduo”. A existência de três equipas de investigação, especializadas nos mecanismos genéticos da coloração nas penas e nos olhos de aves, foi fundamental para o sucesso deste estudo, uma vez que promoveu uma colaboração muito eficiente que permitiu identificar estes genes muito rapidamente.
Os resultados obtidos neste estudo revelam assim que com as mais recentes tecnologias de análise de genomas temos finalmente em mãos as ferramentas que nos permitem deslindar as bases genéticas da biodiversidade do mundo natural. Tal como Ricardo Jorge Lopes o coloca, “quando uma criança curiosa pergunta porque razão o seu canário é vermelho, podemos finalmente saciar-lhe essa curiosidade!”
Os investigadores pretendem agora identificar o mecanismo genético que permite ao canário vermelho expressar na pele o gene CYP2J19, responsável pela deposição dos corantes vermelhos nas penas. De seguida, tendo em conta que existem mais de 10 000 espécies de aves, muitas com penas vermelhas, será necessário verificar se o mecanismo genético que descobriram é comum à maioria destas espécies. A longo prazo, avança Miguel Carneiro, “continuarão a utilizar o canário doméstico como um excelente modelo para descobrir a base genética de muitas outras características fascinantes, que também existem em muitas espécies de aves selvagens!”
