Aula Evodevo 2016 New

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A Biologia Evolutiva do 
Desenvolvimento e as Grandes 
Transições
Biologia do desenvolvimento: mecanismos moleculares e celulares que
governam o desenvolvimento
Biologia evolutiva: como a seleção natural produz novas espécies a 
partir de espécies pre-existentes
- The survival of the fittest (a sobrevivencia do mais forte)
Biologia Evolutiva do Desenvolvimento (evodevo): compreender como
surgem variações e inovações
- The arrival of the fittest (a chegada do mais forte)
Ontogenia & Filogenia
Ontogenia & Filogenia
Ontogenia & Filogenia
O desenvolvimento é uma oportunidade
excelente para a origem de variação ou
inovação morfológica!
Mas como surgem novas formas?
Células podem ser muito diferentes mesmo sem grandes
mudancas no material genético? 
Mudanças no genoma geram mudanças fenotípicas
GENE
GENE
Transcrição
RNA
GENE
Transcrição
RNA
Tradução PROTEIN
GENE
RNA
PROTEIN
Genoma humano= 3.2 bilhões bps
GENE
RNA
PROTEIN
Genoma humano = 3.2 bilhões bps
# de genes = 19,000
GENE
RNA
PROTEIN
Genoma humano = 3.2 bilhões bps
# de genes = 19,000
<2% do genoma codifica proteinas
GENE
RNA
PROTEIN
Elemento Cis-Regulatório
Enhancer
Human Hox genes
Fruit fly Hox genes
Genes do desenvolvimento são extremamente
conservados
O que torna as células diferentes umas das outras?
• QUAIS genes estão ativados
• QUANDO um gene é ativado
• ONDE um gene é ativado
• QUANTO um gene é ativado
GRANDES TRANSIÇÕES EVOLUTIVAS
- Inovações Evolutivas de Aves
- Origem dos Tetrápodes
B-AS Bhullar et al. Nature 000, 1-4 (2012) doi:10.1038/nature11146
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Alligator
Coelophysis
Archaeopteryx
B-AS Bhullar et al. Nature 000, 1-4 (2012) doi:10.1038/nature11146
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B-AS Bhullar et al. Nature 000, 1-4 (2012) doi:10.1038/nature11146
Aligator
Compsognathidae
Therizinosauridae
Archaeopteryx
Enantiornithes
Confuciusornis
Struthio (Avestruzes)
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B-AS Bhullar et al. Nature 000, 1-4 (2012) doi:10.1038/nature11146
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Inativação do gene Talpid2 produz dentes em galinhas
WT Mutante
A variação da forma do bico nos tentilhões de 
Galápagos 
Helms J A et al. Development 2005;132:851-861
Bmp4 controla a expessura do bico
Helms J A et al. Development 2005;132:851-861
Human Hox genes
Fruit fly Hox genes
O que se pode concluir sobre os alelos que controlam a 
formação da pelvis e da “armadura” ?
O que aconteceria no cruzamento da geração F1? 
Os alelos segregam independentemente (genes diferentes)
Shapiro et al., 2006. PNAS
A origem dos tetrápodes
Schneider, 2013. Trends in Genet.
Amemiya CT, Alfodi J, Lee AP, Fan S, Brinkmann H, 
MacCallum I, Braasch I, Manousaki T, Schneider I, et al., 
2013. Nature.
Amemiya CT, Alfodi J, Lee AP, Fan S, Brinkmann H, MacCallum I, Braasch I, Manousaki T, Schneider I, 
et al., 2013. NATURE
Amemiya CT, Alfodi J, Lee AP, Fan S, Brinkmann H, MacCallum I, Braasch I, 
Manousaki T, Schneider I, et al., 2013. NATURE
Polypterus senegalus
A origem dos tetrápodes: quais as opções de 
organismos modelo