O homem, a baleia e o ornitorrinco compartilham um idêntico

54º Congresso Brasileiro de Genética
Resumos do 54º Congresso Brasileiro de Genética • 16 a 19 de setembro de 2008
Bahia Othon Palace Hotel • Salvador • BA • Brasil
www.sbg.org.br - ISBN 978-85-89109-06-2
O homem, a baleia e o ornitorrinco
compartilham um idêntico domínio paired
do gene PAX9
Paixão-Côrtes, VR1; Heinzelmann, L1,4; Santos, F2; Redondo, R2; Pissinatti, A3; Salzano, FM1; Bortolini, MC
PPGBM, Departamento de Genética, Instituto de Biociências, Universidade Federal do.Rio Grande do Sul
2
Departamento de Biologia Geral, ICB, Universidade Federal de Minas Gerais
3
Centro de Primatologia do Rio de Janeiro – CPRJ – FEEMA
4
Grupo de Estudos de Mamíferos Aquáticos do Rio Grande do Sul - GEMARS
[email protected]
1
Palavras-chave: PAX9, domínio paired, seleção purificadora, dN/dS, mamíferos
O PAX9 é um gene de desenvolvimento composto por quatro exons, sendo que o exon 2 codifica o chamado domínio
paired que confere à proteína, um fator de transcrição, a capacidade de se ligar ao DNA. Estudos de mutações que
provocam agenesia de dentes em humanos e experimentos com modelos animais fornecem sólidas evidências de que o
exon 2 do PAX9 teria papel chave na rota genética da odontogênese. Em mamíferos, a diversificação e especialização dos
dentes possibilitaram um incremento na geração de energia que representou uma inovação chave para a sobrevivência deste
grupo. Sendo assim, é possível supor que alterações no exon 2 do PAX9 poderiam estar relacionadas ao estabelecimento
das diferentes fórmulas dentais que surgiram ao longo da história evolutiva dos mamíferos. Foram analisadas seqüências
do exon 2 (~690bp) de 45 espécies de mamíferos, sendo 18 destas obtidas para esse estudo. As demais foram compiladas
do Genbank/NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank) e do Ensembl (http://www.ensembl.org/index.html).
Um fato marcante que surge das análises é a grande diferença entre a porcentagem de mutações não-sinônimas e
sinônimas no exon 2, pois somente 2% de todas as mutações detectadas, resultam em troca do aminoácido. Para testar
se a variação encontrada poderia ser explicada pelo equilíbrio entre mutação e deriva (neutralidade) foram realizados
testes usando os programas YN00 e CODEML, parte do pacote PAML 3.15, que estimam as taxas de substituições
sinônimas e não-sinônimas (dN/dS), também conhecidas como ω. Valores das taxas de substituição ω < 1 e ω > 1
indicam respectivamente seleção purificadora (ou negativa), ou positiva (Darwiniana). Já valores de ω = 1 estariam
indicando que a hipótese de neutralidade não poderia ser descartada. Quando os modelos de substituição são comparados
(M0 - M3, M1a - M2a e M7 e M8), o que melhor se adapta aos dados é o M3 (p < 0,001), que admite variação nas
classes de ω. A taxa de substituições sinônimas e não-sinônimas (dN/dS= ω = 0,00759) é um valor significativamente
menor que zero, sinalizando que a principal força agindo no exon 2 de mamíferos é seleção purificadora. Além disso,
como o modelo M3 permite ramos com valores diferentes, encontramos que 92% dos sítios dentro do exon 2 estão
sujeitos a uma taxa substituições sinônimas e não-sinônimas muito baixa (menor que 0,00125). Isso significa que uma
esmagadora constrição funcional mantém a seqüência de aminoácidos inalterada por todas as linhagens dos mamíferos
estudados até aqui. Uma onipresente seleção purificadora domina completamente o panorama evolutivo do domínio
paired do exon 2, pois não há nenhuma alteração não-sinônima nos 384 nucleotídeos que o compõe. Ou seja, são os
mesmos 128 aminoácidos para todos os 45 mamíferos analisados, entre eles o homem, a baleia e o ornitorrinco.
Apoio: CNPq, CAPES e FAPERGS.
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