Peixes medaka que não tinham genes Hmgn2 funcionais eram incapazes de distinguir entre formas simples, revelando uma nova função para o gene regulador.
O medaka, também conhecido como peixe-arroz japonês (Oryzias latipes), é um organismo modelo para o estudo da biologia, bem como um peixe popular de aquário. Como organismo modelo, muitas pesquisas foram realizadas para entender todos os aspectos do medaka, mas ainda há muito a ser feito, especialmente na área da genética.
Uma equipe de pesquisa liderada pela Professora Assistente Saori Yokoi da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de Hokkaido descobriu uma variante evolutivamente distinta do gene Hmgn2 em medaka, que influencia a preferência de forma na espécie. Suas descobertas foram publicadas no periódico Biologia das Comunicações.
“Nós identificamos essa variante Hmgn2, oHmgn2, como parte de nossa pesquisa sobre a identificação de genes expressos no cérebro medaka com funções desconhecidas”, explica Yokoi. “As proteínas HMGN desempenham papéis cruciais na remodelação da cromatina e na regulação da expressão gênica em outros vertebrados.”
oHgmn2 foi selecionado porque era um gene desconhecido que era caracteristicamente expresso em cérebros medaka. Após confirmar que o gene codificava uma proteína HMGN, o sequenciamento do RNA oHmgn2 mostrou que ele era 99 pares de bases mais curto que o Hmgn2 de outros vertebrados. A análise evolutiva confirmou que oHmgn2 era uma variante única.
“A diferença mais marcante foi a presença de oHmgn2 no nucléolo, a região do núcleo onde ocorre a transcrição de DNA para RNA”, elabora Yokoi. “Prevê-se que oHmgn2 tenha uma interação mais fraca com proteínas de ligação ao DNA chamadas histonas, em comparação com a interação típica, explicando sua distribuição.”
A expressão do oHmgn2 está localizada nas regiões neurogênicas do cérebro, e a equipe encontrou indícios de que ele estava envolvido na função das células progenitoras neurais. Estudos de knockout mostraram que a falta de oHmgn2 funcional afetou o desenvolvimento do telencéfalo — a região do cérebro que corresponde ao cérebro/lobos frontais em humanos.
O mais interessante é que o medaka selvagem exibe uma preferência por triângulos em vez de círculos, passando mais tempo naquele braço do labirinto, enquanto o medaka knockout oHmgn2 passa um tempo quase igual em ambos os braços do labirinto — indicando déficits em sua capacidade de reconhecer formas.
“Nosso estudo revelou que o gene oHmgn2 é um jogador-chave na evolução molecular do desenvolvimento cerebral e comportamento cognitivo dentro do medaka”, conclui Yokoi. “O trabalho futuro se concentrará em entender os mecanismos pelos quais o oHmgn2 afeta o reconhecimento de formas no medaka.
