Introdução à Genética
Eixos anteroposterior e dorsoventral
Em relação a qualquer gene toolkit, três informações são chaves para a
compreensão da função gênica: (1) o fenótipo mutante, (2) o padrão de expressão gênica e (3) a natureza do produto gênico. Estudos extensivos de dúzias de genes levaram a um quadro razoavelmente detalhado de como cada eixo corporal é estabelecido e subdividido em segmentos ou camadas germinativas.
Eixos anteroposterior e dorsoventral
São necessárias algumas dúzias de genes para a adequada organização do eixo corporal anteroposterior do embrião da mosca. Os genes estão agrupados em cinco classes com base na sua região de influência no padrão embrionário.
• A primeira classe estabelece o eixo anteroposterior e é composta pelos
genes de efeito materno. Um membro-chave dessa classe é o gene Bicoid.
Embriões de mães mutantes Bicoid apresentam ausência da região
anterior do embrião (Figura 13.9), o que nos informa que o gene é
necessário para o desenvolvimento daquela região.
As próximas três classes são genes zigoticamente ativos necessários para o desenvolvimento dos segmentos do embrião.
• A segunda classe contém os genes gap. Cada um desses genes afeta a
formação de um bloco contíguo de segmentos; mutações nos genes gap
levam a grandes intervalos na segmentação (Figura 13.10, esquerda)
• A terceira classe abrange os genes de regra dos pares, que atuam na
periodicidade de segmentos duplos. Os mutantes de regra dos pares
apresentam ausência de uma parte de cada par de segmentos, mas
diferentes genes de regra dos pares afetam diferentes partes de cada
segmento duplo. Por exemplo, o gene even-skipped afeta um conjunto de
limites segmentares e o gene odd-skipped afeta o conjunto complementar
de limites (Figura 13.10, parte intermediária)
FIGURA 13.9 O gene de efeito materno Bicoid (bcd) afeta a parte anterior da larva em desenvolvimento. Estas fotomicrografias são de larvas de Drosophila que foram preparadas para demonstrar seus exoesqueletos rígidos. Estruturas densas, tais como as bandas denticuladas segmentares, aparecem em branco. (Esquerda) Uma larva normal. (Direita) Larva de uma fêmea mutante bcd homozigota. A cabeça e as estruturas torácicas anteriores estão ausentes. (De C. H. Nüsslein-Volhard, G. Frohnhöfer e R. Lehmann, “Determination of Anteroposterior Polarity in Drosophila”, Science 238, 1987, 1678. Reproduzida, com autorização, da AAAS.)
• A quarta classe é composta por genes de polaridade do segmento, que
afetam a padronização dentro de cada segmento. Mutantes dessa classe
demonstram defeitos na polaridade e no número de segmentos (Figura
13.10, direita).
A quinta classe de genes determina o destino de cada segmento.