Que diferença faz ter mais cópias do seu genoma para a forma do seu corpo? Kali Mattingly e Stephen Hovick examinaram como a duplicação do genoma inteiro (WGD) influencia a plasticidade ou mutabilidade de uma planta. Seus experimentos com a planta modelo Arabidopsis thaliana mostram que a simples duplicação do genoma pode aumentar a plasticidade da planta.

Arabidopsis thaliana. Imagem: canva.

A. thaliana é a planta ideal para esse tipo de experimento, pois possui um pequeno genoma que foi bem estudado. Normalmente é uma planta diplóide, o que significa que possui os cromossomos que mantêm os genes em pares. A duplicação do genoma inteiro muda isso, então a planta tem mais cópias de cromossomos e é poliploide.

Quando uma planta tem mais cópias de um genoma, ela pode ter mais versões de um gene para se basear. Essas cópias extras podem ser vantajosas, permitindo que o poliploide explore o território à margem do alcance da planta-mãe. No entanto, pode ser uma desvantagem também. Uma planta mais plástica pode não estar de acordo com um conjunto ótimo de características, ou fenótipo, que a planta diploide possui.

Mattingly e Hovick desenvolveram duas linhagens de autotetraploides A. thaliana que eles poderiam observar ao lado de plantas diplóides relacionadas. “O uso de autotetraploides sintetizados nos permitiu examinar as consequências do WGD sozinho, independente de outros processos potencialmente confusos que operam em poliploides naturais, como hibridização, deriva ou seleção natural”, escrevem eles.

Eles submeteram as plantas a vários tratamentos, variando nutrientes e sal no meio de cultivo para colocar as plantas sob diferentes estresses.

“Usando táxons sintetizados endogâmicos, descobrimos que os poliploides eram mais plásticos do que seus progenitores diploides… “Embora nosso estudo tenha sido limitado a dois genótipos e uma única espécie, nossas descobertas suportam a hipótese de que o aumento da plasticidade em poliploides é o mecanismo pelo qual os efeitos genômicos do WGD aumentam em consequências ecológicas: adaptação acelerada (Baniaga et al., 2020), aumentando a diferenciação de nicho (Laport et al., 2013) e estimulando a especiação (Van de Peer et al., 2017). "

Os resultados mostram como a duplicação completa do genoma pode atuar como um mecanismo para aumentar a diversificação das plantas.