16.2: Rastreio Genético

As triagens genéticas são ferramentas analíticas para estudar a correlação entre o genótipo e o fenótipo de um organismo. Eles são amplamente classificados em triagens genéticas diretas e triagens genéticas reversas.

As telas diretas envolvem a identificação dos genes responsáveis por uma característica observada, como a cor das pétalas, usando assim um fenótipo conhecido para estudar um genótipo desconhecido.

Essas telas geralmente envolvem o genoma de um organismo sendo mutado aleatoriamente para induzir uma mudança no fenótipo. Em seguida, os organismos mutantes são criados até que os genes sejam homozigotos, para garantir a expressão de fenótipos recessivos. Os organismos são então rastreados quanto a características de interesse.

Por exemplo, para identificar genes responsáveis por defeitos morfológicos em embriões de peixe-zebra, os espermatozoides de machos adultos são mutados com um produto químico, etilnitrosourea, e depois cruzados com uma fêmea do tipo selvagem.

Os machos F1 resultantes são cruzados novamente com uma fêmea do tipo selvagem e mutações dominantes observadas na progênie F2. Os indivíduos F2 são então consanguíneos para identificar mutantes de genes recessivos em indivíduos F3.

Os genes responsáveis pelo fenótipo alterado podem então ser determinados por diferentes métodos. Em uma técnica, genomas de vários organismos mutantes e selvagens são sequenciados. Uma região que é semelhante em todos os mutantes, mas não nos tipos selvagens, ajuda a localizar o gene mutado.

Além disso, as triagens genéticas diretas podem ser usadas para identificar mutações que aumentam ou suprimem a gravidade de um fenótipo em organismos. Estes são conhecidos como telas modificadoras.

Em contraste, as triagens genéticas reversas vão de genótipo para fenótipo e examinam o fenótipo resultante da mutação de um gene específico com uma função desconhecida.

Por exemplo, considere os genes para chaperonas moleculares em Drosophila. As chaperonas moleculares são proteínas essenciais para o dobramento de outras proteínas em diferentes partes do organismo. O knockdown direcionado de diferentes genes de chaperona em olhos de Drosophila pode resultar em defeitos morfológicos observáveis, ajudando assim a identificar quais dessas chaperonas são essenciais para o desenvolvimento ocular.

Alternativamente, a triagem de expressão é outro método de genética reversa. Aqui, um gene com uma função desconhecida é expresso em um organismo diferente, e mudanças no fenótipo são observadas no hospedeiro para determinar a função do gene.