Os cientistas descobrem chaves genomic à evolução bem sucedida dos animais vertebrados

Os animais vertebrados, o grupo animal a que seres humanos pertence, é extremamente diverso e colonizou os ecossistemas de virtualmente todo o planeta. Por muitos anos havia algum debate a respeito de que as mudanças no genoma dos nossos antepassados poderiam ter contribuído à evolução bem sucedida dos animais vertebrados. Agora, uma equipe internacional dos cientistas co-conduzidos por investigador espanhóis do centro para o regulamento Genomic (CRG), o Conselho de Pesquisa nacional espanhol (CSIC), e o centro nacional para a investigação científica (CNRS) em França, apenas descreveram os processos que ajudaram finalmente a render a diversidade de funções e de regulamento do gene durante a transição dos invertebrado aos animais vertebrados.

Os animais vertebrados compartilham de um grupo original dos sistemas regulamentares do gene que permita a informação contida em nosso genoma às centenas do produto de pilhas, de tecidos e de órgãos especializados. “Nós conduzimos uma análise exaustiva do regulamento genomic da espécie diferente, encontrando duas diferenças chaves entre animais vertebrados e invertebrado. Antes de mais nada, nós observamos que em linhas gerais nosso regulamento do gene é muito mais complexo do que aquele dos invertebrado. A segunda diferença é que nós temos cópias dos genes que executaram originalmente somente as funções muito gerais, mas que nos animais vertebrados foi sobre se especializar em umas funções muito mais específicas, particularmente no cérebro”, explica

Os cientistas estudaram os genomas de diversas espécies de animais vertebrados, tais como os zebrafish ou os peixes do medaka, assim como da rã, de galinha, de rato e ser humano. Contudo, a fim compreender a origem dos mecanismos regulamentares genomic que caracterizam os animais vertebrados, eles dados equivalentes necessários de uma espécie estreitamente relacionada que equipasse com a informação sobre a transição evolucionária entre invertebrado e animais vertebrados. Com esta finalidade, os investigador arranjaram em seqüência o genoma do amphioxus e geraram os dados exigidos estudar seu regulamento do gene. “O amphioxus é um organismo que seja usado como um sistema modelo da pesquisa desde o século XIX. Seu genoma evoluiu muito lentamente, sem as duplicações inteiras actuais nos animais vertebrados. Por este motivo, o amphioxus pode servir como uma referência em comparações evolucionárias para compreender nossa linhagem”, diz Héctor Escriva, um dos líderes do trabalho e de um pesquisador no Sorbonne e no CNRS no sur Mer de Banyuls, França.

O trabalho, publicado recentemente pelo jornal prestigioso da natureza, compara não somente os genomas, mas igualmente fornece os dados genomic, epigenomic e da expressão genética, equipando a informação original sobre as mudanças funcionais que causaram uma complexidade mais alta nos animais vertebrados. Os cientistas observaram que, quando o regulamento dos genes que são responsáveis para a anatomia básica for mantido entre a espécie, as regiões mais reguladoras incorporadas animais vertebrados que a permitiram de tomar em funções novas. “Apenas como os estudos executados em seres humanos, nosso próprio estudo dá-nos uma vista geral das camadas reguladoras diferentes do genoma e uma descrição detalhada das características regulamentares genomic originais dos animais vertebrados que causaram organismos com uma morfologia muito mais complexa”, indica José Luis Gómez-Skarmeta, um dos líderes do trabalho do del Desarrollo de Centro Andaluz de Biología (CSIC - Universidad Pablo de Olavide).

Um dos resultados os mais importantes deste trabalho consiste compreender como as duplicações genomic que ocorreram na origem dos animais vertebrados contribuíram a diversificar a função do gene. Quase 50 anos há, sugeriu-se que estas duplicações fossem chaves a nossa origem, embora muitas das previsões associadas não poderiam ser provadas até aqui. “Nós observamos aquele na maioria dos casos, lá somos cópias dos genes cuja a função se especializa em tecidos específicos. Isto é particularmente evidente no cérebro, que incorporou as funções novas que foram provavelmente essenciais ao sucesso evolucionário dos animais vertebrados”, adiciona Ignacio Maeso, um pesquisador no mesmo centro, e um dos autores principais do trabalho.

O trabalho que estes cientistas espanhóis apenas publicaram apreciado a participação dos laboratórios em França, no Reino Unido, em Austrália, em República Checa, Holanda, em Japão, em China, em Portugal, em Itália, em Taiwan, em Noruega e nos Estados Unidos, e constitui um recurso inaudito para a comunidade científica que permitirá os últimos de explorar os elementos da genómica funcional mantidos entre a espécie na maior profundidade e de estudar as mudanças que causaram a complexidade vertebrada.