AULA_2_ORGANISMO MODELO

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Prof. Luiz Paulo Andrioli
Escola de Artes, Ciências 
e Humanidades da USP
lpma@usp.br
Biologia do Desenvolvimento ACH4067_2023
AULA_2_ORGANISMO MODELO
Drosophila como modelo experimental
• Espécie favorável para manutenção 
em laboratório:
• Cultura ocupa poucos espaços, fácil 
de manter e não é onerosa;
• Espécie rústica, fácil manipulação e 
não é vetor de doenças.
Drosophila como modelo experimental
• Ciclo de vida curto, grande quantidade de descendentes 
gerados;
Drosophila como modelo experimental
Aparecimento 
espontâneo de mutantes
• Disponibilidade de 
mutantes;
Geração de novos 
mutantes por irradiação
Drosophila como modelo experimental
• Cromossomos politênicos; 
Teoria 
cromossômica 
da herança
Genética 
mendeliana
+
Observações 
citológicas
Drosophila nas décadas de 1970/80
• Excelente modelo genético;
• Grande quantidade de mutantes surgidos 
espontaneamente ou gerados em laboratório e mantidos 
em estoques;
• Comunidade com muitos pesquisadores, organizada e 
colaborativa.
Genética clássica 
(mutantes)
+
Técnicas de 
biologia molecular
Genes e processos 
moleculares que 
levam a formação do 
corpo de Drosophila
Drosophila como organismo modelo
Ciclo de vida da Drosophila
Clivagens e formação de blástula
BLASTODERME SINCICIAL
sincício célula
ESPECIFICAÇÃO
Correspondência entre gástrula e adulto
Os genes de segmentação estão organizados em cascata. A maioria desses 
genes codificam para fatores de transcrição.
A cascata de segmentação em 
Drosophila melanogaster
Gene A
Gene C
Gene B
Gene a
Gene c
Gene b
Gene α
Gene γ
Gene β
Gene A
Gene C
Gene B
Gene a
Gene c
Gene b
Gene α
Gene γ
Gene β
Informação posicional
Materno
Gap
Pair rule
Segment polarity
bcd
gt
en
eve/ftz
Cascata de segmentação 
Promotor modular de eve
Importância da Drosophila nos estudos para a 
biologia do desenvolvimento
• Pela primeira vez foi mostrado como a informação genética instrui para 
formação do corpo de uma espécie animal;
• Possibilitou desvendar mecanismos moleculares de fenômenos do 
desenvolvimento conhecidos apenas por procedimentos experimentais. 
Exemplo: morfógeno, determinantes morfogenéticos; 
• Criou a perspectiva, depois confirmada, da existência dos mesmos tipos 
de genes e dos mesmos mecanismos moleculares no desenvolvimento de 
outras espécies. Exemplo: genes Hox nos vertebrados. 
• Existe um programa para o desenvolvimento (instruções 
genéticas); 
• Essas instruções estão nos genes que codificam para proteínas 
reguladoras (instrumental para o desenvolvimento);
• A regulação da expressão gênica assegura o desenvolvimento e a 
compreensão dos mecanismos moleculares do desenvolvimento.
Importância da Drosophila nos estudos para a 
biologia do desenvolvimento
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RAZÕES HISTÓRICAS
&
RAZÕES de ORDEM PRÁTICA
ORGANISMO 
MODELO
ORGANISMO MODELO
• Um organismo modelo é uma espécie intensamente estudada, 
com a expectativa de que descobertas feitas com essa espécie 
revelem fenômenos biológicos semelhantes e aplicáveis a outras 
espécies;
• A maior parte do conhecimento inicial na área do desenvolvimento 
foi obtido a partir de investigações feitas com um pequeno número 
de espécies, organismos modelo;
• O que torna uma espécie um organismo modelo?
• Fatores históricos e de ordem prática. 
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ORGANISMOS-MODELO
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ORGANISMO (NÃO) MODELO
• Organismo modelo: princípios básicos do desenvolvimento 
estudados em uma espécie se aplicam a outras espécies;
• Por outro lado, flexibilidade no desenvolvimento é muito grande, e 
certos aspectos, mesmo alguns essenciais, por vezes estão 
alterados em algumas espécies, justificando a necessidade de 
estudar o maior número possível de espécies;
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ORGANISMO (NÃO) MODELO
• Além disso, algumas espécies apresentam questões particulares/ 
peculiares dela que podem responder importantes questões 
biológicas ou eventualmente, abrir novas perspectivas de estudos;
• Técnicas moleculares tais como as de sequenciamento e de edição 
gênica tem possibilitado estudos com espécies não modelo.
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peixe de caverna
Astyanax mexicanus
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ORGANISMO (NÃO) MODELO
Icefishes 
(family Channichthyidae)
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ORGANISMO (NÃO) MODELO
rato-toupeira-pelado 
(Heterocephalus glaber)
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ORGANISMO (NÃO) MODELO
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	Slide 10: Clivagens e formação de blástula
	Slide 11: BLASTODERME SINCICIAL
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	Slide 13: Correspondência entre gástrula e adulto
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	Slide 17: Promotor modular de eve
	Slide 18: Importância da Drosophila nos estudos para a biologia do desenvolvimento
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	Slide 21: ORGANISMO MODELO
	Slide 22
	Slide 23: ORGANISMO (NÃO) MODELO
	Slide 24: ORGANISMO (NÃO) MODELO
	Slide 25: ORGANISMO (NÃO) MODELO
	Slide 26: ORGANISMO (NÃO) MODELO
	Slide 27: ORGANISMO (NÃO) MODELO