Assunto:    | Olhos de mamíferos e de lula – um segundo olhar
Data:       | 28 fev 2011
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Para o polvo, eles produziram uma biblioteca de sequências de cDNA a partir dos olhos do polvo e acabaram com cerca de 2824 "sequências não redundantes" para estudar. Desses, 1052 foram correspondidos a uma proteína. Desses mil proteínas, apenas 691 eram proteínas com função conhecida.

2) Os autores utilizaram 3809 genes de olho humano do Body Map e 2430 genes de tecido conjuntivo humano do BodyMap, comparados com os 1052 genes de polvo que correspondiam a uma proteína. Eles encontraram "162 genes são comumente expressos entre olhos de polvo e humanos, enquanto apenas 44 genes são comumente expressos entre olhos de polvo e tecido conjuntivo humano". Eu não entendo isso de todo porque, entre os 1052 genes envolvidos, há 111 para enzimas e 39 para proteína ribossomal, e tanto os olhos de polvo quanto o tecido conjuntivo humano realizam glicólise e o ciclo de Krebs e síntese proteica e compartilham toda a bioquímica celular básica. Certamente há mais de 44 genes compartilhados! Mas é isso que o artigo diz. Nota: esses números indicam apenas genes comumente expressos entre aqueles associados a proteínas conhecidas. Isso inclui apenas cerca de 1/3 do total de genes expressos nas células.

Não afirmo ter esclarecido qualquer confusão com essas informações. Apenas repito o que os autores escrevem, o que, na minha opinião, apenas adiciona confusão.

3) O último ancestral comum dos bilaterianos quase certamente possuía um sistema nervoso central bem desenvolvido, com uma expansão anterior chamada cérebro e órgãos sensoriais especializados que incluem fotorreceptores que poderiam ser chamados de olhos. Estas são características de todos os animais bilaterais.

Por muitas décadas, as pessoas entenderam que existem basicamente dois tipos distintos de células fotorreceptoras: aquelas derivadas de células ciliadas (como bastonetes e cones de vertebrados) e aquelas derivadas de células com microvilos em vez de cílios (o tipo de receptor "rhabdomere") encontradas nos protostômios, como insetos e moluscos. Isso levou à noção de que os fotorreceptores evoluíram independentemente nos protostômios (a linhagem de insetos e moluscos) e nos deuterostômios (a linhagem de equinodermos e cordados/vertebrados). No entanto, descobriu-se que alguns bivalves e ostras possuem fotorreceptores ciliados e algumas estrelas-do-mar possuem fotorreceptores com microvilos. Mas a mudança realmente grande foi a descoberta de que o gene Pax6 é um gene de controle mestre para a produção de olhos e é amplamente conservado em todos os animais bilaterais, protostômios e deuterostômios. O gene PAX6 do rato pode desencadear o desenvolvimento de olhos na mosca-das-frutas! Isso força a conclusão de que a produção de olhos deve ter estado presente nos ancestrais bilateriais.

Infelizmente, Pax6 não é expresso no polvo. Isso é apenas um desses casos fortuitos que constantemente aparecem na biologia: Pax6 é encontrado nos olhos não-câmera de mexilhões e nos olhos-câmera de lulas, de modo que a impressão é de que Pax6 deveria estar lá fazendo seu trabalho. Além disso, Pax6 faz uma série de coisas além de controlar os olhos: está envolvido na produção de neurônios olfativos especializados e também é encontrado no pâncreas, bem como em muitas partes do sistema nervoso.

Minha impressão é que você nunca encontrará um gene regulador ou de controle que tenha "essa função específica e apenas essa", como "construir um olho". Para conectar genes com fenótipo, é necessário um conjunto de genes todos interagindo entre si no padrão e na sequência adequados, e nenhum gene específico tem uma função específica. É como dizer "qual é a função específica deste flip-flop ou circuito NAND particular na CPU deste computador?". Bem, isso depende do que o computador está fazendo naquele momento. Existe uma função específica, mas é algo muito técnico envolvido nos detalhes de baixo nível do funcionamento interno do computador. Da mesma forma, a "função" de um gene tem um significado muito técnico nos detalhes de baixo nível do funcionamento interno da célula, mas realmente não pode ser relacionada à morfologia ou fenótipo geral do organismo final. O que fazemos, em vez disso, é dizer que "as perturbações de Pax6 causam malformações realmente graves do sistema visual como seu efeito mais imediatamente perceptível". Portanto, chamamos de "gene de controle do olho" mesmo que ele tenha todos os tipos de outras funções importantes em outros tecidos que são apenas menos evidentes em uma inspeção casual.

Não existe um "gene do olho de câmera" ou conjunto de genes que possa ser encontrado compartilhado entre moluscos cefalópodes e vertebrados. Existem genes reguladores que, quando reunidos nos pacotes adequados, produzem estruturas complexas. São esses genes que compartilhamos com todos os animais. Como os reunimos em pacotes diferentes varia enormemente ao longo do reino animal.