A evolução do domínio RHOGAP e o neurodesenvolvimento em primatas

A família RhoGAP, presente em todos os eucariotos, está envolvida na regulação de diversos processos biológicos, incluindo a organização citoesquelética e desenvolvimento neuronal; envolvido na migração neuronal, na formação dos axônios e das sinapses. Duplicações em RHOGAPs que são expressos no cérebro em desenvolvimento (SRGAP2 e ARHGAP11) são associadas a emergência de novidades adaptativas na função cerebral da linhagem humana. Este trabalho tem como objetivo entender a relação entre a perda/ganho dos RHOGAPs e o neurodesenvolvimento em primatas. Utilizamos o Ensembl em busca de todos os genes em primatas que possuíam o domínio proteico RhoGAP. A confirmação da presença/ausência dos genes foi feita a partir da busca em outros três bancos de dados, o UniProt (proteínas), o Genomicus e o GenBank/NCBI. Verificamos a expressão de todos os genes encontrados, utilizando o banco de dados GenBank, escolhendo os genes onde o tecido cerebral fosse pelo menos o terceiro tecido onde ocorre a maior expressão do gene. Recuperamos as sequências nucleotídicas de todos os genes, utilizando o programa MEGA X alinhamos estas pelo algoritmo Muscle, determinamos o melhor modelo evolutivo, o qual o programa indicou o modelo Kimura-2 + G e construímos a filogenia por máxima verossimilhança de todos os domínios RHOGAPs com bootstrap=1000. Encontramos 23 genes expressos significativamente no cérebro em 24 primatas. Vinte e três primatas possuem todos os genes, o Tarsier, é o único primata em que faltam 4 genes (ARHGAP23, ARHGAP35, SRGAP3 e PIK3R2), devido a cobertura e o estádio de anotação que se encontra esse primata. Recuperamos múltiplas cópias de 3 genes em alguns dos primatas. Dentre eles o ARHGAP5 que apresenta uma duplicação em 14 dos 16 os primatas do velho mundo estudados (Catarrhini). E o ARHGAP21 que aparece nos Homininae. Estudando a árvore gerada pelo alinhamento de aproximadamente 529 domínios RHOGAP, observou-se que as regiões que codificam os domínios formavam grupos, em sua maioria, de parálogos da mesma espécie; inicialmente suspeitamos que seria resultado da alta conservação do domínio e em alguns casos eventos de conversão gênica, pois obtivemos alguns ramos sem suporte e outros com altos valores de bootstrap, entretanto existem muitas regiões específicas de cada gene que foram retiradas da análise e isto deve ter sido o motivo do agrupamento dos parálogos de uma mesma espécie.