O que é uma Homeobox?
Uma homeobox é uma sequência de DNA codificada para expressar uma proteína que se liga a outro DNA e regula a maneira como ela se expressa. As homeoboxes foram descobertas na década de 1980 por pesquisadores genéticos, inicialmente em moscas da fruta - um organismo muito estudado em genética - e posteriormente em outros organismos, incluindo organismos simples e unicelulares. Essas seqüências desempenham um papel muito importante no desenvolvimento embrionário, determinando como e onde os genes se expressam, e estão entre um grupo de sequências genéticas envolvidas na regulação e expressão de genes à medida que os organismos se desenvolvem.
Normalmente, existem cerca de 180 pares de bases em uma homeobox. A proteína que codifica possui cerca de 60 aminoácidos e é capaz de se ligar ao DNA para ativá-lo ou desativá-lo, determinando se ele se expressa. No curso do desenvolvimento embrionário, a homeobox informa às células quando e onde começar a produzir, mapeando o básico do organismo e preparando as bases para um desenvolvimento mais avançado, à medida que as células se diferenciam sob a direção das proteínas produzidas pelas homeoboxes e outras seqüências genéticas.
Inicialmente, os pesquisadores suspeitavam que os processos regulatórios por trás do desenvolvimento embrionário eram muito diferentes nos organismos de diferentes espécies, especialmente nos organismos relacionados apenas à distância. A descoberta dessas seqüências genéticas mostrou que os organismos, de lesmas a elefantes, contavam com homeoboxes para a regulação de seu DNA durante o desenvolvimento. Erros nessas seqüências também podem resultar em anormalidades no desenvolvimento, à medida que o desenvolvimento do organismo se confunde e as características se expressam nos lugares errados.
Vários genes da homeobox humana foram descobertos em vários cromossomos. Essas seqüências foram estudadas para aprender mais sobre as proteínas que codificam e como essas proteínas funcionam. A pesquisa em organismos como moscas da fruta pode ser aplicada diretamente à genética humana, pois em muitos casos os genes agem de maneira semelhante. Compreender como as alterações em uma homeobox da mosca da fruta afetam o desenvolvimento pode fornecer informações sobre como alterações semelhantes podem mudar a maneira como um embrião humano se desenvolve.
Uma grande variedade de processos está envolvida no desenvolvimento embrionário. Esses genes não são o único fator determinante e os embriões também podem ser influenciados por fatores externos, como a exposição a toxinas, que podem levar a deformidades causadas por rupturas na expressão do DNA. Compreender as inúmeras complexidades envolvidas no desenvolvimento ajuda os pesquisadores a entender o que acontece quando o desenvolvimento dá errado e por quê. Isso pode ser aplicado a pesquisas projetadas para tratar de erros no desenvolvimento, com o objetivo de evitá-los no futuro.