Uma equipe de pesquisadores identificou uma mutação no gene KEAP1 em cavalos, que melhora sua produção de energia enquanto protege suas células do estresse oxidativo. Essa descoberta, publicada na Science, revela um truque evolutivo único, semelhante a um mecanismo observado até então apenas em vírus. Os cavalos estão reescrevendo as regras genéticas para otimizar seu desempenho.
Os cavalos são capazes de consumir mais que o dobro de oxigênio em comparação aos atletas humanos mais bem preparados. Essa capacidade se baseia em uma alta densidade mitocondrial em seus músculos, mas também gera quantidades significativas de radicais livres. A mutação do gene KEAP1 permite manter um equilíbrio delicado entre energia e proteção contra danos celulares.
O estudo comparou o gene KEAP1 em 196 espécies de mamíferos, revelando uma adaptação específica aos equídeos. Ao contrário do que ocorre normalmente, um códon de parada prematuro é recodificado em um aminoácido funcional, melhorando assim a eficiência do gene. Essa modificação genética é uma novidade entre os vertebrados.
Essa mutação reduz a repressão da proteína NRF2, essencial para combater o estresse oxidativo. Ela aumenta simultaneamente a respiração mitocondrial e a produção de ATP, oferecendo aos cavalos uma vantagem energética única. Essa ativação controlada da NRF2 não parece apresentar efeitos prejudiciais.
As implicações dessa descoberta vão além do universo equino. Entender como os cavalos lidam com o estresse oxidativo pode iluminar pesquisas sobre doenças humanas, como câncer ou DPOC. Esse estudo abre novas perspectivas sobre a adaptação genética e suas aplicações potenciais na medicina.
Como um códon de parada pode se tornar funcional?
Um códon de parada normalmente é um sinal que indica à célula para interromper a produção de uma proteína. No caso dos cavalos, esse sinal é recodificado em um aminoácido, a cisteína, permitindo que o gene KEAP1 continue funcionando. Esse mecanismo mostra como uma mutação pode redirecionar uma função genética para uma vantagem evolutiva.
Esse recodificação é possível graças a modificações específicas no RNA mensageiro, que traduz a informação genética em proteínas. Os cavalos desenvolveram assim uma forma única de explorar seu DNA para melhorar seu desempenho físico.
Essa adaptação destaca a plasticidade do código genético e sua capacidade de evoluir para atender a necessidades específicas. Ela também oferece um exemplo de como mutações aparentemente negativas podem ser redirecionadas para servir a um objetivo benéfico.