Dados do Trabalho

TÍTULO

EVOLUÇAO DE GENES DO CLUSTER HOXD NO GRUPO CETARTIODACTYLA

Resumo

O clado Cetartiodactyla é composto por duas ordens de mamíferos que até recentemente eram reconhecidas como dois grupos separados. Essas ordens são: Artiodactyla, incluindo animais como bovídeos e cervídeos, e Cetacea, representados por baleias e golfinhos. Evidências morfológicas e moleculares sugerem que os cetáceos evoluíram de um ancestral comum artiodáctilo. Os ancestrais dos cetáceos passaram por uma transição da vida terrestre para a aquática, adquirindo corpos hidrodinâmicos com membros anteriores em forma de nadadeiras e posteriores ausentes, embora estejam presentes em seus embriões. Os genes Hox possuem papel central na especificação dessas estruturas corporais, e modificações nos seus padrões de expressão têm sido relacionadas à emergência da diversidade de planos corporais em vertebrados. O cluster HoxD foi cooptado recentemente na evolução de tretápodes, adquirindo a função de regular o crescimento e padronização de membros e dos dígitos, e a ausência desse loci leva a apêndices rudimentares e truncados. Também foi demonstrado que a acumulação e atividade transcricional de elementos transponíveis (TEs) inseridos nos genomas entre o cluster HoxD, do HoxD10 ao Evx2 (even-skipped homeobox 2), pode estar associada com a mudança do plano corporal, como foi observado na ordem Squamata. Trabalhos anteriores mostram que o gene HoxD12 tem forte expressão nos brotos embrionários dos membros, e defeitos nesse gene estão associados com deformações nos dígitos. Em cetáceos, esse gene apresenta sinais de pressão seletiva, o que foi relacionado com a mudança morfológica encontrada nos membros desse grupo. Assim, temos como objetivo contribuir para o melhor entendimento da história evolutiva em Cetartiodactyla, avaliando as relações entre os complexos de genes no cluster HoxD na evolução dos membros desse grupo. A partir de extrações de DNA de amostras de tecido 10 espécies ainda não analisadas, como Hippopotamus amphibius (espécie de artiodáctilo mais próximo aos cetáceos) e outras espécies brasileiras, foi amplificado e sequenciado o gene HoxD12 através da técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR). Serão realizadas análises com softwares, como CODEML no PAML 4, para testar evidências de adaptação molecular e também para avaliar de modo comparativo as sequências geradas com as disponíveis em banco de dados como genbank. Também foram analisadas através da plataforma online RepeatMasker, sequências obtidas no banco de dados genbank entre os genes HoxD10 e Evx2 em mamíferos em busca de elementos transponíveis nessa região. Foram identificados 32 elementos transponíveis diferentes. Desses elementos, destacou-se os da família SINE/MIR, presentes predominantemente na região intergênica entre Evx2 e HoxD10. Em todas as sequências de cetáceos analisadas, foi encontrado o elemento Mars (família MIR), com aproximadamente 160 pb e com uma similaridade mínima de 96% entre as sequências. Outra subfamília de MIR foi encontrada na mesma região em Artiodactyla. Como perspectivas futuras, reconstruiremos a história evolutiva do padrão de dígitos dos membros nas diferentes linhagens de mamíferos e sua relação com variação do gene HoxD12 por meio de análises de máxima verossimilhança e métodos Bayesianos.

Palavras-chave

Palavras-chaves: cetáceos, genes do desenvolvimento, elementos transponíveis, membros.

Financiamento

Apoio: Cnpq, CAPES, FAPERGS.