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>Como nasce um enhancer?

by em maio 23, 2011

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Uma das mais surpreendentes descobertas da biologia evolutiva e do desenvolvimento foi a revelação de que animais tão diversos como moscas e homens são construídos com as mesmas ferramentas, os mesmos genes. Para conciliar a diversidade da forma animal com a aparente conservação genômica, foi proposto que animais diferentes usam os mesmos genes de formas diferentes. Essa variação na regulação de genes é controlada por seqüências no genoma chamadas de enhancers. Existem diversos exemplos de modificações em enhancers que geram variação na expressão gênica, porém o maior mistério envolvendo enhancers é o de como surgem essas seqüências no genoma.

Com o objetivo de ajudar a resolver este problema, o grupo liderado pelo Dr. Sean Carroll, da Universidade de Wisconsin nos EUA, resolveu comparar a expressão de diversos genes em quatro espécies de mosca (gênero Drosophila). A hipótese era de que diferenças na expressão gênica entre espécies que divergiram recentemente provavelmente terão envolvido a geração de novos enhancers. Os resultados do trabalho foram publicados em 18 de maio na revista PNAS.

Ao analisar a expressão de 20 genes nas diferentes espécies, os pesquisadores constataram que o surgimento de enhancers completamente novos era raro. A maioria das mudanças de expressão gênica resultavam de alterações na duração, na intensidade e na perda de padrões de expressão. Em apenas um dos casos um ganho de expressão foi descoberto.

Neste caso o gene Nep1 passou a ser expresso no lóbulo óptico na espécie D. Santomea. Os autores descobriram que o novo padrão de expressão era controlado por um enhancer já existente, que passou a possuir a capacidade de regular a expressão no lóbulo óptico.

Apesar da descoberta não revelar o surgimento de um novo enhancer propriamente dito, os autores mostram que um novo potencial de expressão gênica surgiu neste enhancer. Os autores não descartam que o novo padrão de expressão pode ser ancestral, tendo sido perdido nas outras espécies e concluem que o novo potencial de regulação foi cooptado a partir de outras sequências de enhancers de lóbulo óptico.

O trabalho ilustra o quão raro parece ser o surgimento de novos enhancers, visto que o simples advento de um novo potencial de expressão gênica foi caso único dentre os 12 genes que mostraram variação de expressão. É possível que diferenças entre espécies de recém divergência sejam mesmo resultado de pequenos acréscimos ou decréscimos e que novos enhancers resultem em maior divergência morfológica. Portanto, como nasce um enhancer?

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