Evolução dos genes da rede OXT - AVP - PRL: Aspectos moleculares, fisiológicos e comportamentais em mamíferos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Rosa, Pamela Laiz Paré da
• Orientador(a): Bortolini, Maria Cátira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Evolução molecular; Primatas; Marsupiais; Mamíferos; Genética animal; Genes
• Palavras-chave em Inglês: Molecular evolution; OXT – AVP – PRL; Marsupials; Primates; Parental care
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/180703

A busca pelo repertório genético por trás de características comportamentais e reprodutivas de espécies de primatas tem desafiado nosso grupo de pesquisa. A premissa principal nesse tipo de estudo baseia-se na hipótese de que um traço fenotípico (seja ele fisiológico, comportamental, etc) compartilhado por um grupo taxonômico inteiro deve ser determinado por um repertório genético comum a esses táxons. Considerando a complexidade de muitas dessas características, temos ampliado nossos estudos para vários genes da rede OXT – AVP – PRL, usando abordagens in silico, in vitro, e in vivo. Na presente Tese, o conjunto gênico de estudo foi selecionado por uma metodologia baseada na ontologia biológica, com critério de seleção para características como comportamento materno, amamentação e aspectos reprodutivos, tais como comportamento de acasalamento e de corte. Essa seleção resultou em 12 genes candidatos para o estudo: AVP, AVPR1A, AVPR1B, ESR1, FOS, HCRT, OXT, OXTR, PRL, PRLH, PRLR e TRH. Exploramos aqui esse conjunto gênico da rede OXT – AVP – PRL através da mineração de dados, buscando por seus ortólogos nas várias espécies de primatas e de outros mamíferos, bem como através de novos dados de sequências da região codificadora dos genes PRLR e PRLH, em um conjunto de espécies de primatas do Novo Mundo (NWM, conforme sigla em inglês). Adicionalmente, sequências das regiões codificadoras de PRLR foram também obtidos em espécies de marsupiais. Com o objetivo de elucidar os padrões evolutivos dos genes de interesse, utilizamos análises como os testes NsSites e Branch Sites do pacote PAML, assim como vários testes populacionais clássicos, para diferentes conjuntos amostrais. Além disso, foi feita a predição da estrutura secundária das proteínas-alvo, utilizando metodologia específica do programa PSIPRED, bem como o PONDER-FIT, para a caracterização de aminoácidos intrinsecamente desordenados. Nossos resultados das análises in silico sugerem que os genes da família de receptores da vasopressina (AVPR1A, AVPR1B, e AVPR2) apresentam um padrão compatível com seleção positiva em mamíferos placentários. Alguns dos sítios com sinal de seleção apresentam motivos lineares (SLiMS) preditos no receptor AVPR2, que podem ter facilitado a emergência de novidades adaptativas, conforme foi sugerido para a espécie do rato-canguru Dipodomys ordii, que habita regiões áridas. As análises dos dados originais da região codificadora do gene PRLR em 17 espécies de NWM revelaram vários sítios presentes na forma longa do receptor com alta probabilidade de estarem sob seleção positiva, sendo que alguns deles (posições 507, 532 e 572) estão associados com o parto gemelar, uma característica das espécies de Callitrichidae. Adicionalmente verificamos no ramo dos Siimiformes um motivo linear de interação que reconhece domínios SH3 (Src Homology 3). Os domínios SH3 e os seus locais de ligação foram descritos para centenas de proteínas; eles fornecem à célula um meio particularmente conveniente e adaptável de interação específica proteína-proteína, que pode ser de importância funcional. Esse trabalho como um todo contribuiu para o conhecimento do repertório genético relacionado à complexa rede de mecanismos neuroendócrinos associados à emergência de traços adaptativos, tanto fisiológicos quanto comportamentais em diferentes clados de mamíferos.