Evolução molecular, divergência funcional e aspectos estruturais da família gênica da álcool desidrogenase

• Autor(a) principal: Thompson, Claudia Elizabeth
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/197273
• topic: Álcool desidrogenase; Modelagem molecular

A álcool desidrogenase é uma família gênica classicamente conhecida como pertencente à via glicolítica, dimérica em animais e plantas, mas tetramérica em fungos e alguns invertebrados. A proteína ADH (álcool desidrogenase) possui dois domínios principais: o domínio de ligação da coenzima, formado por um motivo estrutural conhecido como Rossman fold (seis fitas betas paralelas ligadas por alfa hélices); e o domínio catalítico. Análises filogenéticas mostraram que essa família estrutura-se formando três clusters principais, correspondentes a sequências de animais, plantas e fungos. As classes 1 e 2 de ADH de Caenorhabditis elegans agruparam-se próximas ao cluster monofilético das ADHs de fungos, muito provavelmente porque também são tetraméricas. Em animais e plantas, houve a formação de clados de acordo com o tipo de ADH, já em fungos os agrupamentos devem-se ao tipo de ADH e gênero do organismo. O padrão de evolução dessa família gênica pode ser explicado através do modelo por nascimento e morte. Estudos teóricos de divergência funcional conduzidos nos três grupos de organismos previamente citados indicaram os sítios que, provavelmente, estão submetidos a processos de surgimento de novidades funcionais após a duplicação gênica. As regiões onde foram encontrados os maiores números de aminoácidos divergentes incluem a região de ligação do segundo átomo de zinco, o segmento de interação entre os monômeros e o sítio ativo. Foram construídos dezessete modelos da estrutura tridimensional de ADH em plantas pertencentes a quatro famílias botânicas, a partir da modelagem molecular comparativa. Os resíduos funcionalmente divergentes foram localizados nas estruturas modeladas, tendo sido também encontradas diferenças no potencial eletrostático e no pI (ponto isoelétrico).