Biologia · Glossário

O que é Genes homeóticos e colinearidade?

Definição 23.3 Biologia universitária — 3.º ano · Capítulo 23 — Genética do Desenvolvimento e Evolução da Forma

Uma mutação homeótica transforma uma parte do corpo em outra: a palavra é de Bateson (1894) para as anormalidades que “substituem um membro de uma série por outro”. Na mosca, os mutantes dominantes Antennapedia fazem crescer pernas onde deveria haver antenas; os mutantes bithorax (Lewis, 1978) transformam o terceiro segmento torácico numa cópia do segundo, de modo que os balancins (halteres) viram um segundo par de asas. Os oito genes responsáveis, os genes Hox, ficam em dois agrupamentos de um mesmo cromossomo, e Lewis notou que sua ordem ao longo do DNA corresponde à ordem, ao longo do corpo, dos segmentos que eles controlam — a colinearidade, ainda não totalmente explicada. Cada um codifica um fator de transcrição com o mesmo domínio homeobox de ligação ao DNA, de 60 aminoácidos (McGinnis, Gehring, 1984), que foi então encontrado em todo animal: camundongos e humanos carregam quatro agrupamentos de treze genes cada, colineares do mesmo modo, expressos em domínios aninhados ao longo do eixo do corpo, com os genes mais tardios do agrupamento mais posteriores. A identidade de uma célula ao longo do eixo é dada pela combinação de genes Hox que ela expressa, o código Hox; os genes posteriores dominam os anteriores (prevalência posterior), de modo que perder um gene posterior deixa o segmento adotar a identidade do que está à frente. Os genes Hox não constroem um segmento; eles dizem a um segmento já construído qual segmento ele é, ligando as baterias de genes a jusante apropriadas a uma perna, uma asa, uma costela ou uma vértebra lombar.

Agrupamentos Hox numa mosca e num camundongo. Os genes ficam ao longo do DNA na ordem das regiões do corpo que especificam, nos dois animais, e os genes homólogos podem ser reconhecidos pela sequência: um gene Hoxb6 de camundongo é reconhecivelmente o Antennapedia da mosca.
Agrupamentos Hox numa mosca e num camundongo. Os genes ficam ao longo do DNA na ordem das regiões do corpo que especificam, nos dois animais, e os genes homólogos podem ser reconhecidos pela sequência: um gene Hoxb6 de camundongo é reconhecivelmente o Antennapedia da mosca.
À esquerda: a cabeça de uma mosca mutante Antennapedia, um par de pernas onde deveria haver antenas — o segmento construído corretamente e informado da identidade errada. À direita: o esqueleto de um embrião de camundongo, cartilagem em azul e osso em vermelho, as vértebras ao longo das quais o código Hox é lido. À esquerda: a cabeça de uma mosca mutante Antennapedia, um par de pernas onde deveria haver antenas — o segmento construído corretamente e informado da identidade errada. À direita: o esqueleto de um embrião de camundongo, cartilagem em azul e osso em vermelho, as vértebras ao longo das quais o código Hox é lido.
À esquerda: a cabeça de uma mosca mutante Antennapedia, um par de pernas onde deveria haver antenas — o segmento construído corretamente e informado da identidade errada. À direita: o esqueleto de um embrião de camundongo, cartilagem em azul e osso em vermelho, as vértebras ao longo das quais o código Hox é lido.
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