Questão 39 Unicamp 2023 - 1ª fase
A proteína verde fluorescente, do inglês green fluorescence protein (GFP) – observada pela primeira vez na água-viva (Aequorea victoria) –, tornou-se uma das ferramentas mais importantes usadas na biociência contemporânea. Evolutivamente, a distribuição filogenética dos genes homólogos de GFP foi encontrada apenas nos filos Cnidaria, Arthropoda e Chordata.
(Adaptado de MACEL, Marie-Lyne et al. Zoological Letters, Londres. v. 6, p.2-11, 2020.)
Considerando a distribuição filogenética do gene GFP, é correto afirmar a hipótese de origem em
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ancestral metazoário comum e eventos independentes de perda do gene em vários clados. |
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ancestrais metazoários distintos e manutenção do gene em todos os metazoários marinhos. |
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ancestral metazoário comum e manutenção do gene em todos os metazoários marinhos. |
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ancestrais metazoários distintos e eventos independentes de perda do gene em vários clados. |
De acordo com o enunciado, os genes da proteína verde fluorescente (GFP), encontrados nos filos Cnidaria, Arthropoda e Chordata são homólogos, ou seja, foram herdados a partir de um ancestral comum antigo. Considerando a hipótese filogenética para o reino Metazoa atual, esse ancestral comum teria dado origem a todos os filos do clado Eumetazoa, ou seja, todos os filos que possuem tecidos verdadeiros e cavidade digestória. Portanto, seria esperado encontrar a presença do gene de GFP em todos os descendentes desse ancestral. Porém, como somente três filos ainda conservam o gene de GFP, podemos assumir a ocorrência da perda do gene (reversão) em algum ancestral mais recente dos filos que não possuem a proteína fluorescente. O diagrama abaixo mostra uma hipótese possível para os eventos citados, desde o surgimento do gene de GFP até o seu desaparecimento nos grupos que já não mais o possuem.
Hipótese 1: surgimento do gene de GFP no ancestral comum e exclusivo dos eumetazoários.
Considerando a possibilidade de que o gene de GFP tivesse surgido no ancestral comum de todos os metazoários, ou seja, no ancestral do reino Animalia, seria esperado encontrar a presença do gene de GFP em todos os descendentes desse ancestral, ou seja, em todos os animais atuais. Assim como na hipótese 1, podemos assumir a ocorrência da perda do gene em vários grupos recentes, incluindo-se as esponjas atuais (filo Porifera). O diagrama abaixo mostra uma hipótese possível para os eventos citados, desde o surgimento do gene de GFP até o seu desaparecimento nos grupos que já não mais o possuem.
Hipótese 2: surgimento do gene de GFP no ancestral mais basal do reino Animalia.
a) Correta. O gene de GFP presente nos três grupos citados teriam sido herdados de um ancestral comum antigo e a perda da GFP nos grupos que não a possuem seria o resultado de eventos evolutivos independentes.
b) Incorreta. O gene de GFP não poderia ter surgido independentemente nos três filos citados, pois é dito no enunciado que os genes encontrados em Cnidaria, Arthropoda e Chordata são homólogos. Logo, o gene deve ter surgido uma única vez ao longo da evolução. O gene de GFP não é encontrado apenas em metazoários marinhos, como os cnidários, crustáceos e peixes, mas também em muitos grupos terrestres de animais, como insetos, aracnídeos, miriápodes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos.
c) Incorreta. O gene de GFP não é encontrado apenas em metazoários marinhos, como os cnidários, crustáceos e peixes, mas também em muitos grupos terrestres de animais, como insetos, aracnídeos, miriápodes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos.
d) Incorreta. O gene de GFP não poderia ter surgido independentemente nos três filos citados, pois é dito no enunciado que os genes encontrados em Cnidaria, Arthropoda e Chordata são homólogos. Logo, o gene deve ter surgido uma única vez ao longo da evolução.