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Entendendo a Complexidade
Ir de um simples óvulo fertilizado a uma mosca em um período de apenas semanas é uma transformação incrível. Muitas coisas têm que acontecer: o formato do corpo tem que ser estabelecido (cabeça/cauda, dorso/barriga), diferentes tecidos precisam ser formados e órgãos precisam crescer. A mosca adulta é composta de muitas partes diferentes feitas de células variadas – ainda assim, toda célula carrega as mesmas instruções genéticas. Então como ela “sabe” o que fazer?
- Certos genes controlam onde e quando outros genes são expressos.
Nem todos os genes codificam o “material de construção” que são as proteínas (como a queratina que faz parte da sua pele ou a rodopsina que faz com que os olhos sejam sensíveis a luz). Genes reguladores controlam quando e onde outros genes são ligados. Por exemplo, esses tipos de genes “dizem” ás células das moscas quando e onde começar a construir as asas. Isso ocorre durante o estágio larval no segundo e no terceiro segmento do tórax. Genes reguladores podem começar uma “reação em cadeia” de efeitos, ligando e desligando outros genes, cujos produtos afetem outros genes, cujos produtos, por sua vez, afetem outros genes e assim sucessivamente. Um único gene regulador pode, portanto, controlar a construção de uma parte complexa do corpo como uma perna ou um olho.
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O diagrama acima ilustra como o gene de controle máximo regula outros genes, que por sua vez, regulam outros genes.
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Diferentes segmentos do embrião em desenvolvimento expressam diferentes genes.
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Células diferentes têm diferentes genes expressos.
Por exemplo, células oculares ligam os genes que fazem as proteínas necessárias para a visão – mas as células de revestimento do trato digestivo não ligam esses genes. Em vez disso, elas ligam os genes que criam as enzimas digestivas.
- Sinais químicos também influenciam o destino das células.
Sinais químicos vindos do ambiente e de outras células podem afetar quais genes são ligados em uma célula em particular. Por exemplo, no olho em desenvolvimento dos vertebrados, sinais químicos da retina provavelmente fazem com que as células adjacentes se tornem células do cristalino ao invés de algum outro tipo de célula. Aqui vemos um diagrama da cápsula ótica, da qual a retina faz parte, desenvolvendo-se normalmente. Como resultado, ela manda sinais para células próximas, fazendo com que elas formem um cristalino a partir do epitélio. As figuras abaixo ilustram o que acontece com o desenvolvimento do cristalino se a cápsula ótica for removida, transplantada ou substituída por outro tecido.
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