2010-05-01

Subject: Rãs e Homem são primos de beijo

 

Rãs e Homem são primos de beijo 

 

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X. tropicalis @ NatureQual é a diferença uma rã, uma galinha, um rato e um humano?

Não é tão grande como seria de pensar de acordo com uma análise do primeiro genoma de anfíbio sequenciado.

O genoma da rã africana Xenopus tropicalis foi agora analisado por um consórcio internacional de cientistas de 24 instituições e junta-se à lista de organismos modelo sequenciados incluindo o rato, o peixe-zebra, um nemátodo e a mosca-da-fruta. 

O mais surpreendente, no entanto, dizem os cientistas é o grau em que o seu genoma se assemelha ao do rato e do Homem, com grandes secções de DNA da rã dispostos em vários cromossomas na mesma ordem qu estão nos mamíferos. Os resultados da análise estão publicados na revista Science desta semana.

"Há megabases de sequência em que a ordem dos genes mudou muito pouco desde o último ancestral comum" entre anfíbios, aves e mamíferos de há 360 milhões de anos, diz o bioinformático Uffe Hellsten, do Instituto Conjunto do Genoma do Departamento de Energia americano em Walnut Creek, Califórnia, co-autor do estudo.

Essa relação genómica tão próxima não é verdadeira para todos os vertebrados, salienta ele, o genoma do peixe-zebra, por exemplo, mostra muito maior diferença na ordem dos genes.

Essa conservação tem implicações evolutivas importantes. "Comparando os genomas desses diferentes animais pode-se realmente perceber como estavam dispostos os genes do ancestral", diz Richard Harland, biólogo molecular e do desenvolvimento na Universidade da Califórnia, Berkeley, que também participou no estudo.

Para além disso, diz Harland, refuta a ideia de que os genomas como um todo evoluem rapidamente. "Penso que a expectativa antiga era que havia muito rearranjo cromossómico mas cada vez me convenço mais que as translocações cromossómicas são muito raras."

A semelhança na sequência do genoma também valida a rã como um modelo de doenças humanas. Nas sequências conservadas encontradas em X. tropicalis os investigadores encontraram genes semelhantes em 80% a genes humanos associados a doenças. "Vai fazer as análises genéticas com Xenopus imediatamente mais úteis", diz Frank Conlon, geneticista da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill, que não é um dos autores mas ajudou a atribuir funções biológicas aos genes da sequência.

Ter a sequência na mão, acrescenta ele, dá-nos uma ferramenta crucial para a realização de uma série de experiências sobre funções biológicas básicas, como a divisão celular, expressão proteica e identificação do fenótipo e levá-las ao nível genómico.

 

A rã africana X. tropicalis ganhou força como organismo modelo na década passada mas não é a espécie mais estudada. Desde a década de 40, a sua prima Xenopus laevis, tem sido a eleita pelos biólogos celulares e do desenvolvimento. Ambas as espécies são fáceis de criar, têm ovos grandes e girinos transparentes especialmente úteis para estudos de desenvolvimento e embriologia.

A rã X. tropicalis, no entanto, é mais pequena e amadurece em quatro meses e não em dois anos, o que a torna uma escolha muito melhor para estudos que relacionam fenótipo a mutações genéticas específicas. Para além disso, como é diplóide, o genoma de X. tropicalis é mais fácil de sequenciar e comparar com outras espécies do que o de X. laevis, que é tetraplóide. Apesar do primeiro rascunho da sequência de X. tropicalis ter sido publicada em 2005, esta é a primeira análise publicada do genoma.

X. tropicalis (esq) e X. laevis (dir) @ NatureO projecto de sequenciação do genoma de Xenopus teve início em 2002, antes do advento das técnicas de sequenciação mais modernas, e os investigadores escolheram sequenciar X. tropicalis pois na altura "era muito impressionante pensar no genoma de X. laevis", diz John Wallingford, biólogo do desenvolvimento da Universidade do Texas em Austin, mas isso está a mudar. O laboratório de Wallingford começou a sequenciar X. laevis e o laboratório de Harland tem planos para fazer o mesmo.

Comparando as sequências diplóides e tetraplóides das duas espécies vai trazer uma melhor compreensão sobre a forma como e porquê os genes foram duplicados e o que as alterações significam para um organismo, diz Conlon. "Não sei de mais nenhuma espécie de vertebrado em que se possa estudar a duplicação do genoma. É uma oportunidade única para os biólogos evolutivos."

 

 

Saber mais:

Joint Genome Institute Xenopus

Richard Harland

Frank Conlon

John Wallingford

 

 

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