Efeito da luz e temperatura sobre a expressão de genes do relógio em anfíbio e mamífero: células pigmentares como modelo de estudo

Resumo

Ritmos biológicos podem ser entendidos como manifestações claras de organização temporal, organização tal, que permite aos organismos ocuparem seu nicho temporal no momento adequado. Os relógios internos são responsáveis pelo período de oscilação endógena, entretanto, os ciclos ambientais ajustam o relógio endógeno e, nessa função, os ciclos claro-escuro são dominantes. Acredita-se que os ciclos diários dos organismos em resposta às oscilações diárias de temperatura e luminosidade sofreram as mesmas pressões seletivas em sua co-evolução, resultando na associação entre os osciladores endógenos e os fotorreceptores. As células fotorreceptoras são a primeira via de captação e identificação do ciclo ambiental e os próprios pigmentos fotossensíveis constituem-se em receptores de membrana que capturam os fótons. Em mamíferos, os fotorreceptores cones e bastonetes são responsáveis pela transdução do sinal, sendo que nos bastonetes é encontrado o pigmento visual rodopsina, que teve sua expressão, bem como sua funcionalidade, demonstrada em melanócitos B16 de Mus musculus, onde a luz visível é responsável pela inibição da proliferação dessas células. Entretanto, os fotorreceptores clássicos não são essenciais para o ajuste do relógio biológico de mamíferos, outros fotorreceptores retinais, denominados Células Ganglionares Fotossensíveis (ipRGCs), também desempenham essa função. As ipRGCs expressam o fotopigmento melanopsina, que foi clonada inicialmente em melanóforos de Xenopus laevis e está presente na retina de todos os grupos de vertebrados, tendo sido indicada como principal componente para sincronização do relógio circadiano. A fotossensibilidade dos melanóforos de Xenopus laevis e de melanócitos de camundongos faz deles um modelo ideal para a análise filogenética do efeito da luz e temperatura sobre a expressão dos genes de relógio Clock, Bmal 1 e Per1. (AU)