Introdução à Genética
13.4 Regulação espacial da expressão gênica no desenvolvimento
13.4 Regulação espacial da expressão gênica
no desenvolvimento
Vimos que os genes toolkit são expressos em referência a coordenadas no embrião. Mas como as coordenadas espaciais do embrião em desenvolvimento são repassadas como instruções para os genes, para ligá-
los ou desligá-los em padrões precisos? Conforme descrito nos Capítulos 11
e 12, o controle fisiológico da expressão gênica em bactérias e eucariotos simples é, em última instância, regulado por proteínas sequência-específicas de ligação ao DNA que atuam em elementos reguladores de ação cis (p. ex., operadores e elementos de sequência de ativação upstream, ou UAS). De modo semelhante, o controle espacial da expressão gênica durante o desenvolvimento é amplamente regulado pela interação de fatores de transcrição com os elementos reguladores de ação cis. Entretanto, o controle espacial e temporal da regulação gênica no desenvolvimento de um embrião multicelular tridimensional requer a ação de mais fatores de transcrição em elementos reguladores de ação cis mais numerosos e mais complexos.
Para definir uma posição em um embrião, deve existir informação
reguladora que diferencie aquela posição das regiões adjacentes. Se ilustrarmos um embrião tridimensional como um globo, deve então ser especificada a informação posicional que indique a longitude (localização ao longo do eixo anteroposterior), a latitude (localização ao longo do eixo dorsoventral) e a altitude ou profundidade (posição nas camadas germinativas). Ilustraremos os princípios gerais a respeito de como as posições da expressão gênica são especificadas com três exemplos. Esses exemplos devem ser considerados apenas como algumas ilustrações do vasto número de interações regulatórias que coordenam o desenvolvimento das moscas e dos animais. O desenvolvimento é um contínuo no qual cada padrão de atividade gênica apresenta uma base causal precedente. O processo inteiro inclui dezenas de milhares de interações regulatórias e produtos.