Evolução molecular do enhancer HACNS1 em primatas

• Autor(a) principal: Rizzato, Gabrielle Azevedo
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-15062020-155647/
• topic: Enhancer; Enhancer; Fatores de trancrição; HACNS1; HACNS1; Primatas; Primates; Transcription factors

Análises moleculares sempre foram um componente importante no estudo da evolução dos primatas. Elementos cis-regulatórios (CREs) são sequências de DNA não codificantes que contêm sítios de ligação para fatores de transcrição ou outras moléculas reguladoras necessárias para ativar e manter a transcrição, sendo os enhancers os CREs que, quando ligados a um fator de transcrição, aumentam a transcrição de um gene associado. O HACNS1 é um enhancer altamente conservado no genoma de todos os vertebrados terrestres, mas que acumulou 16 substituições humano-específicas desde a divergência dos chimpanzés, com 13 dessas 16 mutações sendo encontradas dentro de um segmento de 81-pb dessa região e tendo um papel específico nos seres humanos, possivelmente relacionado ao desenvolvimento da destreza das mãos. A divergência entre os macacos de velho e novo mundo ocorreu cerca de 45 a 37 milhões de anos atrás, e é possível que tenha acontecido outras mutações entre esses grupos que levaram ao desenvolvimento de outras características específicas. Dessa forma, este estudo objetiva a caracterização molecular do enhancer HACNS1 quanto à previsão da presença de sítios de ligação ao fator de transcrição (TFBS) em 22 espécies do novo mundo e 20 espécies de macacos do velho mundo. As sequências HACNS1 foram obtidas em 18 novos macacos do mundo por sequenciamento sanger, enquanto as sequências dos outros macacos e do Homo sapiens foram obtidas do banco de dados NCBI. A previsão do TFBS foi feita através do software Genomatix. A análise computacional dos TFBS previsto nos ortólogos do HACNS1 sugeriu que vários locais foram ganhos e perdidos nesse enhancer durante a evolução dos primatas. Os principais ganhos previstos no TFBS incluem alguns ganhos específicos para o ser humano, como o CAMTA1, um fator de transcrição de ligação à calmodulina associado ao desempenho da memória episódica e cuja ausência está relacionada à deficiência intelectual. Outra descoberta foi o ganho do TFBS para o fator de transcrição MYRF em grandes primatas. MYRF é um fator regulador da mielina que participa da regulação da mielinização do sistema nervoso central. Como o HACNS1 está relacionado à destreza manual, o ganho deste TFBS também pode estar relacionado ao mesmo processo. Em relação às perdas, encontramos a perda de uma cópia do PTX1 em humanos, um fator de transcrição que é expresso durante o desenvolvimento dos membros posteriores e tem um papel crítico no direcionamento do crescimento e na especificação da morfologia dos mesmos