{"id":5140,"date":"2012-12-10T11:45:42","date_gmt":"2012-12-10T13:45:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cnpem.staging.wpengine.com\/?p=5140"},"modified":"2026-03-03T10:08:31","modified_gmt":"2026-03-03T13:08:31","slug":"pesquisadores-do-lnbio-identificaram-mecanismo-de-regulacao-do-gene-raldh2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/pesquisadores-do-lnbio-identificaram-mecanismo-de-regulacao-do-gene-raldh2\/","title":{"rendered":"Pesquisadores do LNBio identificaram mecanismo de regula\u00e7\u00e3o do gene raldh2"},"content":{"rendered":"

Jornal da Ci\u00eancia, em 10\/12\/2012<\/em><\/p>\n

Gene \u00e9 essencial para o desenvolvimento de embri\u00f5es vertebrados.<\/p>\n

O desenvolvimento do embri\u00e3o de um animal vertebrado envolve uma s\u00e9rie de eventos biol\u00f3gicos. Para que esse processo, conhecido por embriog\u00eanese, desenvolva um indiv\u00edduo saud\u00e1vel, diferentes subst\u00e2ncias s\u00e3o requeridas, entre elas um composto fundamental: o \u00e1cido retin\u00f3ico (AR). O AR \u00e9 obtido a partir da vitamina A, principalmente, por meio da enzima RALDH2. Pesquisa realizada no Laborat\u00f3rio Nacional de Bioci\u00eancias (LNBio), em Campinas, identificou no gene da raldh2, a fra\u00e7\u00e3o respons\u00e1vel por estimular a s\u00edntese dessa enzima na medula espinhal dorsal. O fragmento identificado \u00e9 conhecido tecnicamente como enhancer, devido \u00e0 sua fun\u00e7\u00e3o estimuladora da express\u00e3o g\u00eanica.<\/p>\n

O impacto dessa descoberta est\u00e1 relacionado \u00e0 complexidade do gene estudado. O gene da raldh2 \u00e9 grande, com cerca de 120.000 pares de bases. Animais que n\u00e3o expressam esse gene morrem no in\u00edcio de seu desenvolvimento, j\u00e1 que a s\u00edntese de \u00e1cido retin\u00f3ico \u00e9 prejudicada (Figura 1). O AR, portanto, \u00e9 uma subst\u00e2ncia crucial para v\u00e1rios processos da embriog\u00eanese.<\/p>\n

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\"\"<\/a>Figura 1 – Embri\u00f5es de camundongo com 7 dias (a) e com 8 dias (b, c) de desenvolvimento. Nos embri\u00f5es \u00e0 direita dos quadros est\u00e1 demonstrado os locais onde h\u00e1 sinaliza\u00e7\u00e3o por AR, por meio da colora\u00e7\u00e3o escura. Os exemplares \u00e0 esquerda n\u00e3o expressam o gene raldh2 e praticamente n\u00e3o possuem s\u00edntese de AR, com exce\u00e7\u00e3o de um discreto dom\u00ednio no olho, demonstrando a import\u00e2ncia dessa enzima para a s\u00edntese a AR durante o desenvolvimento. Os animais que n\u00e3o possuem essa enzima morrem durante o desenvolvimento. Fonte: Nature Genetics 1999;21(4):444-8.<\/p>\n<\/div>\n

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O \u00e1cido retin\u00f3ico atua na forma\u00e7\u00e3o dos tecidos dos pulm\u00f5es, rins, olhos, c\u00e9rebro e cora\u00e7\u00e3o. No sistema nervoso central, participa da diferencia\u00e7\u00e3o neural.\u00a0 A car\u00eancia de AR afeta todos esses processos de desenvolvimento, assim como seu excesso prejudica esses eventos. Como a RALDH2 \u00e9 a principal enzima envolvida na s\u00edntese do \u00e1cido retin\u00f3ico na embriog\u00eanese, o gene que a codifica depende de um sofisticado mecanismo de regula\u00e7\u00e3o. A express\u00e3o de RALDH2 precisa ocorrer em diferentes partes do organismo e durante diversos est\u00e1gios do desenvolvimento para garantir o desenvolvimento de um embri\u00e3o saud\u00e1vel.<\/p>\n

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A RALDH2 expressa na medula dorsal e o movimento corporal<\/strong><\/p>\n

A pesquisa desenvolvida no LNBio, instalado no campus do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), identificou o enhancer respons\u00e1vel por estimular a produ\u00e7\u00e3o de raldh2 na regi\u00e3o mais dorsal da medula espinhal, conhecida como placa do teto, e nos interneur\u00f4nios dorsais da medula espinhal. A pesquisa mostrou tamb\u00e9m que esse enhancer \u00e9 encontrado em sapos, galinhas, camundongos e seres humanos, o que sugere que ele tenha sido conservado ao longo da evolu\u00e7\u00e3o dos vertebrados.<\/p>\n

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\"\"<\/a><\/p>\n

Essa descoberta levou \u00e0 seguinte pergunta: a express\u00e3o de raldh2 na placa de teto e nos interneur\u00f4nios dorsais \u00e9 uma caracter\u00edstica dos tetr\u00e1podes, vertebrados que possuem quatro membros, ou \u00e9 uma caracter\u00edstica ainda mais antiga, herdada de animais ancestrais? Para responder a essa quest\u00e3o, os pesquisadores procuraram a express\u00e3o de raldh2 em uma esp\u00e9cie primitiva de peixe, conhecida por lampreia.<\/p>\n

A express\u00e3o de raldh2 em lampreia foi observada apenas nos interneur\u00f4nios dorsais. O resultado foi negativo na placa do teto. A presen\u00e7a de RALDH2 nos interneur\u00f4nios dorsais sugere que essa enzima est\u00e1 relacionada com a coordena\u00e7\u00e3o de movimento corporal, tanto na lampreia, quanto nos tetr\u00e1podes. Essa evid\u00eancia baseia-se na j\u00e1 comprovada participa\u00e7\u00e3o dos interneur\u00f4nios dorsais no desenvolvimento dos interneur\u00f4nios comissurais, que emitem seus ax\u00f4nios para o lado contralateral da medula espinhal e est\u00e3o envolvidos na coordena\u00e7\u00e3o dos movimentos corporais durante a locomo\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

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J\u00e1 na placa de teto, a situa\u00e7\u00e3o \u00e9 diferente. O \u00e1cido retin\u00f3ico produzido nessa regi\u00e3o provavelmente est\u00e1 relacionado ao desenvolvimento de circuitos nervosos do trato espinocerebelar, respons\u00e1veis por levar informa\u00e7\u00f5es dos membros pareados ao cerebelo. Essa fun\u00e7\u00e3o est\u00e1 relacionada \u00e0 propriocep\u00e7\u00e3o, isto \u00e9, a capacidade dos indiv\u00edduos em reconhecer, controlar e coordenar os movimentos de seus membros. A lampreia, por exemplo, n\u00e3o possui nadadeiras pareadas e a aus\u00eancia de express\u00e3o do gene da raldh2 em sua placa de teto parece fazer sentido.<\/p>\n

Essa hip\u00f3tese ganhou for\u00e7a quando os pesquisadores decidiram observar a express\u00e3o de raldh2 em outras duas esp\u00e9cies de peixe: Danio rerio, o popular paulistinha ou zebrafish, e Oryzias latipes, conhecida por Medaka. Nesses animais, a raldh2 foi expressa apenas na regi\u00e3o da medula relacionada ao desenvolvimento das nadadeiras peitorais. Dessa forma, \u00e9 muito forte a possibilidade de essa enzima estar relacionada com a propriocep\u00e7\u00e3o dos membros pareados.<\/p>\n

Apesar dos paralelos tra\u00e7ados entre as fun\u00e7\u00f5es da RALDH2 nos diferentes organismos estudados, o enhancer identificado em tetr\u00e1podes e, recentemente, em lampreia, n\u00e3o foi observado nos peixes tele\u00f3steos pesquisados. Esse fato sugere que os peixes mais recentes perderam essa sequ\u00eancia ao longo da evolu\u00e7\u00e3o e, provavelmente, devem ter outro mecanismo para regula\u00e7\u00e3o do gene raldh2 na medula espinhal dorsal. Esse fen\u00f4meno pode ser explicado pela simplicidade das nadadeiras e pela forma de locomo\u00e7\u00e3o desses peixes, que exigem uma rede neuronal menos complexa. Acredita-se que por isso, durante a embriog\u00eanese desses peixes, a raldh2 \u00e9 expressa na medula espinhal apenas nos est\u00e1gios mais tardios do desenvolvimento e em locais mais restritos, de onde emergem as nadadeiras peitorais.<\/p>\n

Os pesquisadores investigam tamb\u00e9m um modelo de ativa\u00e7\u00e3o do enhancer descoberto.\u00a0 J\u00e1 identificaram mol\u00e9culas que podem estimular ou inibir a a\u00e7\u00e3o desse gene e algumas regi\u00f5es do enhancer que parecem interagir com elas. Essa parte da investiga\u00e7\u00e3o \u00e9 fundamental para entender a sofisticada regula\u00e7\u00e3o do gene raldh2 e a intricada rede de mol\u00e9culas sinalizadoras respons\u00e1veis por seu controle.<\/p>\n

A descoberta da regula\u00e7\u00e3o da raldh2 pode ajudar na compreens\u00e3o de ataxias, isto \u00e9, da falta de coordena\u00e7\u00e3o dos movimentos e m\u00e1s forma\u00e7\u00f5es cong\u00eanitas, e no conhecimento das bases gen\u00e9ticas envolvidas no controle da especifica\u00e7\u00e3o e diferencia\u00e7\u00e3o celular durante a embriog\u00eanese. Esse tipo de gene tamb\u00e9m \u00e9 um potencial alvo para triagens gen\u00e9ticas que visam identificar muta\u00e7\u00f5es prejudiciais ao correto desenvolvimento dos embri\u00f5es.<\/p>\n

A pesquisa \u2013 realizada em parceria com o Instituto do Cora\u00e7\u00e3o (InCor), Laborat\u00f3rio Europeu de Biologia Molecular (EMBL), Instituto de Tecnologia da Calif\u00f3rnia, Universidade de Chicago, Universidade do Chile, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e Universidade de S\u00e3o Paulo (USP) \u2013 destaca tamb\u00e9m a import\u00e2ncia da combina\u00e7\u00e3o de m\u00e9todos comparativos de gen\u00e9tica, biologia do desenvolvimento e filogenia para investigar fragmentos gen\u00e9ticos conservados. Muitos vertebrados, distantemente relacionados, apresentam regi\u00f5es conservadas em genes que desempenham pap\u00e9is cruciais para o desenvolvimento do sistema nervoso central. O conhecimento sobre esses fragmentos pode ajudar a entender como as adapta\u00e7\u00f5es dos vertebrados surgiram e como os organismos de diferentes g\u00eaneros ou esp\u00e9cies diferem entre si.<\/p>\n

(Ascom do CNPEM)<\/p>\n

Repercuss\u00e3o<\/strong>: Portal MCTI<\/a>, Melhor Celular<\/a>,<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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