Cachorro grande, cachorrinho: mutação explica a variedade de tamanhos caninos

A variante genética provavelmente vem de lobos antigos.

• Ewen Callaway

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Os cães diferem em tamanho mais do que qualquer outro mamífero. Crédito: Brand-X Pictures/Getty

De chihuahuas a grandes dinamarqueses, os cães diferem mais em tamanho do que qualquer outra espécie de mamífero do planeta. Uma mutação por trás dessa variação foi atribuída a uma fonte inesperada: lobos antigos ¹ .

A mutação está perto de um gene chamado IGF1 , que os pesquisadores sinalizaram há 15 anos como tendo um papel importante na variação de tamanho dos cães domésticos. Foi o primeiro de cerca de duas dúzias desses genes identificados. Mas os esforços para identificar a variante do gene responsável foram em vão.

“ O IGF1 tem sido um espinho em nosso lado”, diz Elaine Ostrander, geneticista do Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano dos EUA em Bethesda, Maryland, que liderou o estudo de 2007 que identificou pela primeira vez IGF1 do cão ² , bem como o estudo de 27 de janeiro na Current Biology que agora cumpre a missão.

Cães antigos, domesticados de lobos nos últimos 30.000 anos, diferiam em tamanho até certo ponto. Mas as atuais diferenças extremas de tamanho – as maiores raças são até 40 vezes maiores que as menores – surgiram nos últimos 200 anos, quando os humanos estabeleceram raças modernas.

Ostrander e seus colegas, incluindo a geneticista Jocelyn Plassais, do INSERM-Universidade de Rennes, França, analisaram os genomas de mais de 1.400 canídeos, incluindo cães antigos, lobos, coiotes e 230 raças modernas de cães.

Controle de crescimento

Quando compararam a variação na região ao redor do IGF1 com o tamanho do corpo em cães e canídeos selvagens, uma variante se destacou. Encontra-se em um trecho de DNA que codifica uma molécula chamada RNA longo não codificante, que está envolvida no controle dos níveis da proteína IGF1, um potente hormônio do crescimento.

Os pesquisadores identificaram duas versões, ou alelos, da variante. Em todas as raças, cães com duas cópias de um alelo tendiam a pesar menos de 15 kg, enquanto duas cópias da outra versão eram mais comuns em cães com peso superior a 25 kg. Cães com uma cópia de cada alelo tendem a ter tamanho intermediário, diz Ostrander. Caninos com duas cópias do alelo de corpo grande também apresentaram níveis mais altos da proteína IGF1 no sangue, em comparação com aqueles com duas cópias do alelo 'pequeno'.

A mutação que causa a variação de tamanho dos cães foi atribuída a lobos antigos. Crédito: Alexander Sviridov/Shutterstock

Quando os pesquisadores analisaram os genomas de outros canídeos, encontraram uma relação semelhante. “Esta não era apenas uma história de cachorro. Esta era uma história de lobo e uma história de raposa e uma história de coiote e tudo mais. Foi em toda a canina”, diz Ostrander.

Ancestrais diminutos

Os pesquisadores acham que o alelo ligado a corpos pequenos é, evolutivamente, muito mais antigo do que a versão de corpo grande. Coiotes, chacais, raposas e a maioria dos outros canídeos analisados ​​tinham duas cópias da versão 'pequena', sugerindo que essa versão estava presente em um ancestral comum desses animais.

Não está claro quando o alelo de corpo grande evoluiu. Os pesquisadores descobriram que um antigo lobo que viveu na Sibéria cerca de 53.000 anos atrás carregava uma cópia desta versão. Outros lobos antigos e lobos cinzentos modernos tendem a ter dois, sugerindo que o alelo de corpo grande pode ter sido benéfico para os lobos.

A visão predominante entre os cientistas costumava ser que o tamanho do corpo pequeno provavelmente estava ligado a mudanças genéticas relativamente novas, potencialmente exclusivas dos cães domésticos, diz Robert Wayne, biólogo evolucionário da Universidade da Califórnia, em Los Angeles. “Isso vira toda a história de cabeça para baixo. Isso é o que é maravilhoso sobre a coisa toda.”

O estudo pode ser um sinal de que os cães foram domesticados de lobos de corpo menor, diferente das populações atuais de lobos cinzentos, diz Elinor Karlsson, geneticista da Escola de Medicina Chan da Universidade de Massachusetts, em Worcester. “Não sabemos como eram os lobos que levaram aos cães”, diz ela.

Os pesquisadores também alertam que a história do tamanho do cão está longe de ser completa. Plassais quer descobrir como as variantes influenciam os níveis da proteína IGF1. E a variante não é o único determinante do tamanho em cães: o IGF1 próprio gene

“Não estamos falando de uma mutação que faz um lobo do tamanho de um chihuahua”, diz Karlsson. “Estamos falando de uma das muitas mutações que tendem a torná-lo um pouco menor.”

Natureza 602 , 18 (2022)

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-00209-0

Referências

1. Plassais, J. et ai. atual Biol . https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.12.036 (2021).

   Artigo   Google Scholar  

2. Sutter, NB et ai. Ciência 316 , 112-115 (2007).

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