Projeto Genoma do Câncer - Biotecnologia

estudo mais detalhado deste mecanismo
é o da cascata iniciada pelo gene WIN-
GLESS (WG) de Drosophila. O produto do
gene WG é utilizado como um sinal na
comunicação entre as células. Como resultado
desta comunicação, decisões relativas
ao destino celular são tomadas,
tais como a expressão de genes homeóticos.
Um elemento chave da cascata de
sinalização de WG é o gene SHAGGY
(SGG) que codifica uma proteína-kinase.
Homólogos de SGG foram recentemente
clonados em arabidópsis e denominados
ASK (Dornelas et al., 1998; 1999). Os
genes ASK formam uma família multigênica,
cujos produtos parecem fazer parte
de uma cascata de sinalização semelhante
àquela em que SGG está envolvido. Os
produtos dos genes ASK controlam o
domínio de expressão de AG e AP3 e,
portanto, a arquitetura floral (Dornelas et
al., in press). Assim, aparentemente, mecanismos
controladores de alguns aspectos
do desenvolvimento podem ter sido
conservados entre animais e plantas.
Evolução e biotecnologia
Figura 3: Modelo ABC para a especificação
da identidade dos órgãos
florais. O modelo prevê os casos em
que todos os fatores estão presentes,
como no tipo selvagem (a); quando
o fator B está ausente, como no
mutante apetala3, de arabidópsis;
quando o fator A está ausente, como
no mutante apetala2 e quando o
fator C está ausente, como no mutante
agamous. Se: sépala; Pe: pétala;
Es: estame; Ca: carpelo
Como tanto os genes homeóticos do
modelo ABC quanto os genes reguladores
ASK são conservados durante a evolução,
espera-se que os mecanismos de
desenvolvimento dos órgãos florais sejam
semelhantes entre as diferentes espécies
de plantas. De fato, vários homólogos
dos genes envolvidos na diferenciação
floral foram clonados em vários gêneros
e famílias, tanto de mono- como de
dicotiledôneas, e o princípio de funcionamento
dos mesmos parece conservado
pela evolução (Baum, 1998).
A obtenção de plantas transgênicas,
onde se modifica a expressão dos genes
envolvidos no florescimento, tem demonstrado
que é possível a manipulação
da arquitetura floral pelo Homem (Ma,
1998; Dornelas et al. in press). As conseqüências
biotecnológicas são óbvias. A
capacidade de modelar a arquitetura floral
artificialmente, eliminando ou adicionando
verticilos e/ou modificando a identidade
e a posição de cada órgão floral,
abre um invejável universo de possibilidades
agronômicas.
Assim, com a possibilidade atual
de «construir» flores por meio da manipulação
genética molecular, a expressão
«engenharia genética» ganhou um aspecto
arquitetônico renovado.
Referências
Baum, D. (1998) The evolution of
plant development. Curr. Opin. Plant
Biol. 1:79-86.
Coen, E.S.; Meyerowitz, E.M. (1991)
The war of the worls: genetic interactions
controlling flower development. Nature
353:31-37.
Dornelas, M.C.; Lejeune, B.; Dron, M.;
Kreis, M. (1998). The Arabidopsis SHA-
GGY-related protein kinase (ASK) gene
family: structure, organization and evolution.
Gene 212:249-257.
Dornelas, M.C.; Wittich, P.E.; von
Recklinghausen, I.R.; van Lammeren,
A.A.M.; Kreis, M. (1999). Characterization
of three novel members of the Arabidopsis
SHAGGY-related protein kinase (ASK)
multigene family. Plant Mol. Biol. 39:137-
147.
Goehte, J.W. (1790). Versuch die metamorphose
der Plantzen zu erklaren. In:
A. Arber (1946) Goethe´s Botany. Chron.
Bot. 10:63-126.
Ma, H. (1998). To be, or not to be, a
flower - control of floral meristem identity.
Trends in Genetics 14:26-32.
Meyerowitz, E.M.; Bowman, J.L.; Brockman,
L.L.; Drews, G.L.; Jack, T.; Sieburth,
L.E.; Weigel, D. (1991). A genetic and
molecular model for flower development
in Arabidopsis thaliana. Development
112 (Suppl.): 157-169.
Figura 4: A flor do mutante superman de arabidopsis
possui estames (órgãos masculinos) no lugar dos carpelos
(órgãos femininos) no verticilo central
Figura 5: As flores do mutante perianthia de arabidopsis
apresentam um número superior de sépalas e pétalas (5 ou
mais) que as do tipo selvagem (sempre 4)
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