p Os neurônios sensoriais olfatórios expressam um gene receptor olfatório de classe I ou II para expressar neurônios sensoriais olfatórios de classe I (azul) ou classe II (rosa). O intensificador é escolhido com base na categoria, e os neurônios sensoriais de classe I ativam um alelo potenciador do elemento J (círculo verde ou vermelho). Por outro lado, neurônios sensoriais de classe II ativam outros intensificadores de classe II (círculo branco, O elemento H é amarelo ou azul). Crédito:Junji Hirota
p Cada neurônio de detecção de odor (referido como neurônio sensorial olfatório daqui em diante), escolhe um único gene de receptor de odor entre um número bastante grande de opções que são divididas em receptores de odor de classe I (semelhantes a peixes) e classe II (específicos para o terrestre). Esta seletividade estrita dos neurônios sensoriais é em parte devido aos potenciadores (sequências de DNA que aumentam a transcrição de um gene quando ligado por uma proteína específica), que permanecem mal compreendidos. Compreender as funções do intensificador é de grande interesse devido à sua importância na expressão gênica, bem como na evolução e na doença. Contudo, eles não foram suficientemente estudados porque não podem ser facilmente previstos a partir de sequências de DNA ou modificações cromossômicas, nem podem ser facilmente identificados. p As descobertas são especialmente importantes porque destacam a descoberta de uma sequência regulatória, denominado o elemento J, que controla a expressão do gene da classe I de muito mais genes do que as contrapartes que regulam a expressão do gene da classe II. Este extraordinário regulamento de longo alcance nunca foi visto antes. Os pesquisadores também relatam que é evolutivamente conservado em todas as espécies de mamíferos, variando do mamífero mais primitivo, o ornitorrinco, para os humanos. Isso pode ser especialmente útil, pois esclarece por que os genes da classe I permanecem em uma única região de um cromossomo durante a evolução dos mamíferos, enquanto os genes da classe II não.
p Com base em evidências genéticas, os resultados também destacam o conceito de exclusão alélica, ou a expressão de apenas uma cópia de um gene e não da outra. Isso é especialmente importante para o elemento J, pois mostra que sua atividade determina qual cópia de um gene é expressa. Este é um novo mecanismo de expressão desses genes receptores que se baseia na região reguladora do gene que determina se os genes serão ativados ou desativados.
p O estudo "Um elemento cis-regulador de longo alcance para genes de receptor de odorante de classe I" publicado em
Nature Communications foi um esforço colaborativo entre a Tokyo Tech, a Universidade de Tóquio, Nihon BioData Corporation e RIKEN Brain Science Institute. Junji Hirota, da Tokyo Tech, e a equipe se concentraram na descoberta de um intensificador de longo alcance para um grande agrupamento de genes, encontrar um motivo de sequência conservada evolucionária na evolução dos mamíferos, e elucidar a preferência alélica dependente do intensificador ou mecanismo de exclusão para genes de receptores de detecção de odores. Suas descobertas apontam para uma sequência conservada entre os genomas de mamíferos que estava presente apenas no elemento J e não em quaisquer outros elementos de classe II. Eles especulam que a investigação de fatores que ligam este elemento específico poderia ajudar na elucidação dos mecanismos moleculares que conduzem a expressão do gene dependente do elemento J seletivo.