p A imagem representa uma mosca (vista frontal), o cérebro da mosca é delineado na cabeça, e o 'colar de contas' que sai em espiral é um fio de DNA enrolado em histonas (as proteínas que podem regular o DNA por serem modificadas epigeneticamente). Na frente da mosca está uma gota de açúcar azul, a comida que usamos em nossos experimentos de comportamento alimentar. Brevemente, a mosca representa o animal, o DNA / histonas representam DNA e regulação epigenética, e a queda representa o comportamento alimentar. Crédito:Ina Anreiter, Universidade de Toronto
p Quando se trata de comportamento, pesquisadores foram além do debate "natureza versus criação". Entende-se que os genes e o ambiente desempenham um papel. Contudo, como eles interagem em um nível molecular para moldar o comportamento ainda não está claro. p Um novo estudo lança uma luz valiosa sobre essa relação. O papel, publicado hoje em
PNAS , revela como a epigenética - mudanças na expressão gênica que não alteram o DNA - interagem com os genes para moldar os diferentes comportamentos alimentares das moscas-das-frutas. Esta pesquisa desbloqueia o mecanismo molecular que leva as moscas "rover" a procurar alimentos mais do que as moscas "assistentes". É o primeiro estudo desse tipo a mostrar uma ligação causal entre epigenética, genética e comportamento.
p "Temos um exemplo empírico de como essa interação é importante para diferenças em qualquer tipo de comportamento, "diz a autora principal Ina Anreiter. Ela acrescenta que essas descobertas podem ajudar os pesquisadores a entender como o comportamento dos indivíduos difere, se moscas de fruta, ratos ou mesmo humanos.
p Anreiter é um estudante de doutorado no laboratório CIFAR Weston Fellow de Marla Sokolowski na Universidade de Toronto no Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva. Sokolowski é codiretora do programa de Desenvolvimento Infantil e Cerebral do CIFAR e tem estudado o "gene de forrageamento" em moscas-das-frutas desde que o descobriu na década de 1980. A pesquisa foi financiada parcialmente pelo CIFAR e conduzida em colaboração com Jamie Kramer na Western University.
p Os pesquisadores começaram isolando produtos genéticos e identificando quais eram a chave para moldar os diferentes comportamentos alimentares de rovers e assistentes. G9a, um regulador epigenético, provou ser necessário para essas diferenças rover-sitter. Ele interage com o gene de forrageamento, deixando marcas epigenéticas, através da adição de grupos metil, em proteínas que estão associadas ao DNA de um dos promotores do gene de forrageamento. Os rovers eram mais altamente metilados do que os sitters, causando uma diminuição na expressão de RNA desse promotor do gene de forrageamento. Essas descobertas mostraram que as diferentes genéticas de rovers e sitters interagem com mecanismos epigenéticos para regular as diferenças comportamentais.
p Anreiter levou o estudo um passo adiante, demonstrando o nexo de causalidade. Ela interferiu com os transcritos de RNA específicos para um dos promotores do gene forrageiro e reverteu com sucesso o fenótipo que diferenciava as moscas - e os "assistentes" foram transformados em "rovers". Essa descoberta forneceu uma visão sobre como genes complexos com muitos produtos gênicos agem para regular o comportamento. Como neste caso, o comportamento alimentar é regulado por apenas uma das quatro classes de produtos genéticos.
p Esta abordagem transgênica não poderia ser feita em humanos, que têm sua própria versão de um gene de forrageamento. No entanto, as descobertas ainda oferecem percepções importantes sobre nosso comportamento. “Com o trabalho humano, não podíamos realmente entender o mecanismo, como isso aconteceu, e com a mosca da fruta podemos, "Sokolowski diz.
p Anreiter sugere que os pesquisadores podem modelar o comportamento humano em moscas de fruta usando este método, e usá-lo para entender os mecanismos subjacentes aos comportamentos. A pesquisa foi inspirada por discussões no programa Child &Brain Development com especialistas que vão desde geneticistas de mosca-das-frutas a médicos. Um estudo de interesse foi o trabalho da Conselheira Elisabeth Binder lidando com agressões e traumas infantis. Binder mostrou que há marcas epigenéticas depositadas por uma história de abuso infantil, e que, se uma criança tem uma predisposição genética, isso pode determinar o quão resilientes ela será contra essas mudanças.
p "Uma das grandes questões do programa de Desenvolvimento Infantil e Cerebral ao longo dos anos tem sido como a experiência é incorporada em nossa biologia e os mecanismos para isso, "diz Sokolowski.
p Com o mecanismo molecular para um comportamento desbloqueado, os pesquisadores têm um novo caminho para descobrir potencialmente muitos mais.