A palavra mutação pode evocar muitas ideias: erro, desenvolvimento, mudança, doença, entre outras. No entanto, acima de todos os conceitos relacionados com este fenómeno da genética, o mais importante será sempre o de evolução.
As mutações afectam muitas vezes apenas um gene, por vezes uma porção de um cromossoma e, em casos muito particulares, o genoma: o conjunto de todo o material genético de um ser vivo. Os organismos vivos complexos são normalmente diplóides, ou seja, têm 2 cópias de todos os seus cromossomas.
O que é a poliploidia?
A poliploidia é uma mutação que confere a um organismo cópias extra de cromossomas em todas as suas células. Dependendo do número de cópias que tem, recebe o nome correspondente: com 3 cópias o organismo é triploide, com 4 cópias é tetraploide, com 8 cópias é octaplóide, etc.
A existência de material genético extra afecta certas fases-chave da reprodução celular, razão pela qual é muito raro ver animais poliplóides. Por outro lado, acredita-se que 70% das plantas com flores são poliplóides ou tiveram antepassados evolutivos com essa condição. Agora, é natural que se pergunte, uma vez que são tão comuns, se alguma vez vi uma na minha vida... Provavelmente! As plantas poliplóides mais populares incluem a alfafa, a batata, o trigo, o algodão, a colza, a aveia e o café.
Porque é que as plantas poliplóides são cultivadas?
Embora o código genético seja algo que ainda encerra muitos mistérios, quando uma planta tem o dobro dos genes, estes funcionam com mais frequência. Isto não significa que teremos uma planta duas vezes maior, ou que produzirá duas vezes mais frutos, mas que, por exemplo, mais genes de defesa contra parasitas resultam numa maior resistência aos mesmos, o que é de grande interesse para a indústria agrícola.
Estas plantas são também mais resistentes a mutações perigosas que eliminam genes chave para a vida. Nestes casos, os genes cromossómicos em excesso podem ser utilizados para ignorar a mutação.
Este facto pode também ser explorado como uma vantagem evolutiva, uma vez que os genes que anteriormente não deveriam ter sido alterados em nenhuma situação (porque poderiam resultar em morte) podem agora sofrer mutações favoráveis que dão à planta novas capacidades.
Em termos de produção, a poliploidia aumenta o tamanho dos órgãos. Embora a planta em si nem sempre aumente de tamanho, é normal encontrar poliplóides com frutos maiores.
Se é assim tão vantajoso, porque é que nem todas as plantas são poliplóides?
A poliploidia produz plantas menos férteis porque o aumento da quantidade de material genético causa problemas na replicação do material genético durante a reprodução celular. Para além disso, as plantas poliplóides têm maior probabilidade de produzir frutos sem sementes.
É importante aqui rever em pormenor algo já mencionado anteriormente, que é o facto de a maioria das plantas com flor "serem poliplóides ou terem tido antepassados evolutivos com esta condição". As plantas poliplóides produzem, na maioria das vezes, descendentes diplóides (ou seja, regulares), uma vez que, como mencionado, não é fácil para a célula replicar a poliploidia. Para além disso, várias plantas poliplóides, como o trigo (geralmente octaplóide), têm mecanismos para garantir descendência diploide.
Origem da poliploidia
Normalmente, quando uma célula se reproduz, divide o seu material genético. Isto é particularmente importante nas células sexuais, uma vez que estas passam por um processo diferente das outras células (meiose), no qual acabam por ficar com apenas uma cópia do material genético (haploidia) e podem depois combiná-la com a outra cópia da outra célula sexual. É por isso que os seres vivos que se reproduzem sexualmente têm metade dos seus genes da mãe e metade do pai.
A poliploidia é produzida por inibidores mitóticos, agentes que impedem a divisão do material genético numa ou em ambas as células sexuais, obtendo-se assim a poliploidia. Estes podem ser produtos químicos adicionados com a intenção de atingir a condição (o mais famoso é a colchicina) ou, historicamente mais comum, choques térmicos.
Os choques térmicos são choques de temperatura que se pensa terem afetado os antepassados das plantas poliplóides durante eventos de mudança climática severa no planeta. Por outras palavras, condições extremamente adversas levaram as plantas a tornarem-se poliplóides.
Fiéis à sua origem, as plantas poliplóides são mais resistentes às condições climáticas adversas, razão pela qual foram modernamente utilizadas para tentar repovoar certas regiões do mundo que perderam a vegetação.
Outra resistência natural destes mutantes é a resistência ao stress genético. Uma vez que o código genético de um ser vivo se degrada com a idade, ter mais material reduz o impacto dos processos que corroem lentamente a qualidade do genoma.
Em direção ao futuro
Em vésperas do que parecem ser condições climáticas muito hostis para toda a civilização, a exploração correta da poliploidia tem o poder de nos ajudar a manter os níveis de produção apesar das dificuldades. Quer abrindo novas portas, quer evitando que as existentes se fechem, é do nosso interesse produzir culturas mais eficientes e resistentes.
Autor: Jerónimo López Acalá, estudante de Biotecnologia na UADE
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