Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37 1

genes formado por genes parcialmentecompartilhados e genes cepa-específicos(genoma dispensável), ou seja, constituídopela soma dos genes que representama essência (centrais) e a diversidade(dispensáveis) desta espécie. Resultadossimilares foram obtidos analisando-seisolados provenientes de outrasespécies (Streptococcus pyogenes,Bacillus anthracis, Escherichia coli eHaloquadratum walsbyi) e modelosmatemáticos baseados nos dados obtidospara os diferentes grupos analisadosmostraram que, enquanto para algumasespécies (Bacillus anthracis) opan-genoma pode ser completamentedescrito com o seqüenciamento dosgenomas de apenas alguns poucos representantes,em outras espécies(Streptococcus pyogenes, Escherichia colie Haloquadratum walsbyi), genes novoscontinuarão a emergir mesmo apóso seqüenciamento dos genomas de centenasou milhares de cepas, sugerindoque o pool de genes disponíveis no universomicrobiano é muito maior do quese imaginava (Tettelin et al 2005; Mediniet al 2005; Chen et al 2006; Legault et al2006). Embora o significado do pangenomaainda não seja bem compreendido(uma possibilidade seria a deque ele estaria envolvido na adaptaçãoa diferentes nichos ecológicos), estesestudos demonstram claramente a necessidadede se analisar genomas demúltiplos isolados, e não apenas um oudois representantes de cada espécie,para que se tenha uma compreensãoglobal da complexidade das espéciesbacterianas.Comparações envolvendoregiões não codificantesO processo de regulação transcricionalé um importante mecanismo de adaptaçãoem procariotos, no qual proteínasregulatórias e sinais regulatórioslocalizados nas regiões extra-gênicassão elementos-chaves envolvidos. Nestesentido, comparações entre regiõesnão codificantes de genomas de diferentesespécies procarióticas têm auxiliadograndemente a identificação e caracterizaçãode segmentos genômicoscom papéis regulatórios (Pareja et al2006), contribuindo para a elucidaçãodos circuitos genéticos de regulaçãotranscricional nestes organismos. Estasabordagens baseiam-se na suposição deque regiões funcionalmente importantesencontram-se sob pressão seletivae, portanto, tendem a evoluir com umataxa menor do que regiões sem nenhumpapel funcional (Wei et al 2002).Por outro lado, comparações entre proteínasjá caracterizadas e regiões nãocodificantes em inúmeras espécies deprocariotos têm sido usadas na identificaçãoe caracterização de cópias obsoletasde genes ou, em outras palavras,fósseis moleculares chamadospseudogenes (Liu et al 2004; Lerat &Ochman 2005). Tais seqüências podemser reconhecidas por apresentarem rupturasem seus marcos de leituraprovocadas por mudanças de fase e porcódons de parada prematuros (Lerat &Ochman 2005). Por possuírem umgenoma muito compacto, rico em genese contendo muito pouco DNA nãocodificante, acreditava-se que a formaçãode pseudogenes em microrganismosprocarióticos era mínima (com algumasraras exceções bem conhecidas).Entretanto, atualmente, pseudogenes sãoreconhecidos como um atributo normalde genomas procarióticos, encontradosem virtualmente todos os genomasprocarióticos já analisados, particularmenteem bactérias patogênicas quesurgiram recentemente, nas quais a presençadestes fósseis moleculares ocorreem grande número (Lerat & Ochman2005; Ochman & Davalos 2006). Estudosenvolvendo a identificação e a caracterizaçãoda origem e função primitivade genes extintos são muito importantespara a compreensão da evoluçãodo proteoma e da natureza e dinâmicados genomas procarióticos(Ochman & Davalos 2006).Conclusões e perspectivaspara o futuroA análise comparativa de genomas possuivariadas aplicações em diferentescampos do conhecimento, desde a análiseda estrutura, organização e evoluçãodos genomas até o desenvolvimentode métodos mais eficientes de prevenção,tratamento e diagnóstico de doençasparasitárias, por exemplo. Além disso,por envolver análises em larga escala,exigindo, portanto, métodoscomputacionais para sua realização, osdesafios impostos pela necessidade dese comparar grandes, diversificados ecomplexos volumes de dados, oriundosdos inúmeros projetos genoma, têmestimulado o desenvolvimento de novosmétodos, algoritmos e ferramentascomputacionais e também o aprimoramentode técnicas já existentes.Sem dúvida, a análise comparativa degenomas constitui um campo fértil parapesquisas envolvendo diversos aspectosda biologia dos organismosprocarióticos (e também eucarióticos),como a genética, a bioquímica, a evoluçãoe, ainda, os mecanismosmoleculares da patogênese, do espectrode hospedeiros e das diferençasfenotípicas entre alguns de seus representantes.Neste sentido, diferentes abordagenstêm sido desenvolvidas e empregadas nacomparação de seqüências genômicas, oferecendoassim múltiplas perspectivas acercados organismos estudados.Com o constante aprimoramento dos métodosde seqüenciamento em larga escalaocorrido nos últimos anos, aumentandosubstancialmente a rapidez e a eficiênciacom que genomas inteiros são seqüenciados(Shendure et al 2008), e a recente possibilidadede se obter seqüências genômicas(completas ou parciais) de comunidades inteirasde microrganismos diretamente deamostras ambientais (metagenômica), novase importantes descobertas científicas eavanços tecnológicos podem ser antecipadospara o futuro.Referências bibliográficasAbby S, Daubin V. 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