Que é genómica comparativa?

A informação genética é codificada por quatro nucleosides: adenina, cytosine, guanina, e thymine. Determinar o pedido destes nucleosides no ADN linear forma a base de arranjar em seqüência. Junto com o genoma humano, os genomas de diversos organismos modelo têm sido arranjados em seqüência agora - incluir chimpanzés, ratos, moscas de fruto, peixes do soprador, lombrigas, fermento do padeiro, e bactérias. No total, os genomas de mais de 1000 organismos prokaryotic e 1300 espécies foram arranjados em seqüência até agora.

A primeira etapa na genómica comparativa é comparar características gerais como: tamanho do genoma, número de genes e número de cromossoma. Por exemplo, Arabidopsis (uma planta) tem um genoma menor comparado à drosófila, a mosca de fruto que tem duas vezes tantos como genes. Interessante, o tamanho do genoma de Arabidopsis é similar aos seres humanos, sugerindo que o tamanho do genoma não seja um indicador da complexidade ou do estado evolucionário.

Synteny é um método por que os genes são arranjados em blocos similares através das espécies para identificar regiões similares e dissimilares. A extensão da similaridade e da dissimilitude pode variar através dos cromossomas. Por exemplo, o cromossoma 20 dos seres humanos corresponde quase completamente ao segundo cromossoma do rato.

Similarmente, o décimo sétimo cromossoma dos seres humanos corresponde com o cromossoma 11 do rato. Assim, a análise pode mostrar como as mudanças cromossomáticas que aconteceram no rato e em cromossomas humanos desde que divergiram de um antepassado comum quase 75-80 milhão anos há.

Um outro método usado na genómica comparativa é a análise da homologia, onde os cromossomas homólogos de espécies diferentes são alinhados. Por exemplo, em um estudo, o gene para a quinase do piruvato da enzima nos seres humanos foi alinhado com o cão, o rato, a galinha, e os zebrafish homólogos do formulário da seqüência da enzima (entre outros), e subseqüentemente, as regiões de similaridade alta da seqüência foram traçadas.

Como a análise similaridade alta mostrada nas seqüências da enzima do ser humano e do macaque (um primata), visto que a galinha e os zebrafish mostraram a similaridade somente nas regiões da codificação. Tal análise pode ser usada para encontrar que características genomic foram preservadas durante a evolução e, inversamente, que as características diversificaram.

A distância filogenética é uma característica não-paramétrica usada para medir o grau de separação entre dois organismos. Este parâmetro é baseado no número de mudanças da seqüência que acumularam durante anos ou gerações. Esta distância é inversamente proporcional à similaridade da seqüência entre os organismos - isto é menos a similaridade da seqüência, mais está a uma distância filogenética entre eles.

Sobre distâncias filogenéticas mais longas (tais como um bilhão anos) desde que os organismos separados, somente inferências gerais podem ser recolhidos. Contudo, para umas distâncias filogenéticas mais próximas, tais como 50-200 milhão anos desde a separação, o ADN funcional e não-funcional pode ser discriminado, que pode subseqüentemente conduzir à identificação de regiões da codificação, de não-codificação RNAs, de regiões reguladoras, etc.

Para distâncias filogenéticas menos de 5 milhão anos, diferenças da seqüência pode ser usado para pressupr diferenças menores e subtis na forma e no formulário. Conseqüentemente, as diferenças genomic comparativas podem fornecer muita informação poderosa.

Os genomas comparativos conduziram às introspecções interessantes, tais como essa parte 60% da mosca de genoma humano e de fruto de seus genes. Também, quase dois terços dos genes do cancro têm genes homólogos na mosca de fruto. Tais resultados têm um impacto profundo na pesquisa da saúde humana. Independentemente da saúde, igualmente tem implicações em vários campos como a agricultura, a biotecnologia, o zoologia, a biologia da conservação, etc.

Fontes