A pesquisa sobre visão de núcleos teve origem em ratos e no estudo de cones e processamento de luz, no entanto, novas pesquisas usando peixe-zebra permitiram que pesquisadores da Universidade de Tóquio entendessem os benefícios evolutivos do desenvolvimento da visão de núcleos e dos processos que podem causar daltonismo.
O peixe-zebra é usado consistentemente em pesquisas médicas por alguns motivos:
- Todo o seu genoma é sequenciado, o que significa que o pesquisador pode facilmente identificar irregularidades em sua composição genética ou criar alterações para estudar funções genéticas.
- O peixe-zebra compartilha 70% de seus genes com os humanos.
- Eles são transparentes para que os pesquisadores possam ver a evolução e o desenvolvimento de suas estruturas internas.
- 84% dos genes de doenças humanas têm uma contraparte do peixe-zebra, o que significa que os pesquisadores podem comparar a resposta fisiológica do peixe-zebra a uma doença com a de um ser humano.
Em um estudo da Universidade de Tóquio , os pesquisadores conseguiram modificar geneticamente os cones do peixe-zebra. Os cones são a parte do olho que torna possível a visão dos núcleos. Em combinação com os bastonetes, os cones interceptam os comprimentos da onda da luz e permitem que nós, e os peixes, processemos e coloramos. Ao combinar o estudo das sequências do genoma que criam os tipos de cones específicos para certas ondas de luz e as ferramentas de edição genética que nos permitem modificar genes, o pesquisador evita desligar os cones dentro dos olhos do peixe-zebra que vê luz azul e verde.
Como os genes afetam a visão?
Com exceção de uma máscara embaçada na córnea do olho e da presença de cones adicionais em algumas espécies de peixes, os olhos dos peixes são muito semelhantes em estrutura aos olhos humanos. Ambos usam bastonetes e cones para processamento externo. Este estímulo é então retransmitido através do sistema nervoso para o cérebro por uma ocorrência em cadeia de cargas elétricas. Os peixes também podem ver uma variedade de transferências de núcleos, semelhantes aos humanos. Na verdade, algumas espécies de peixes podem ver ainda mais matizes e núcleos do que os humanos! Essas semelhanças na composição genética e estrutural são a razão pela qual os pesquisadores estudaram a visão, em vez de ratos.
Os ratos não conseguem distinguir entre as cores azul e verde. Sua visão é limitada a comprimentos de onda que não contêm esses núcleos. Foi simplesmente assim que os ratos evoluíram de forma diferente dos humanos e dos peixes. Nós humanos e nossos peixes, no entanto, é fundamental para a sobrevivência (para os peixes) e para a compreensão da sua comunidade e cultura (para os humanos).
Os pesquisadores identificaram três tipos de genes presentes em criaturas com quatro cones que podem analisar quatro comprimentos de ondas de luz diferentes. Esses cones são controlados pelos seguintes genes: six6b, six7 e foxq2 . Foxq2 controla o processamento da luz azul e ativa os genes six6b e six7 para enviar os sinais da azul ao cérebro.
Em seu estudo, os pesquisadores tentaram desligar o gene foxq2 nas sequências do genoma do peixe-zebra. Isto bloqueou a luz azul dos cones do peixe-zebra e forçou os seus olhos a adaptarem-se a sequências de processamento mais curtas que, na última análise, não processaram a cor azul. Esse processo e bloqueio ajudaram os pesquisadores a determinar duas coisas:
- Eles procuram descobrir a importância da cor azul para a sobrevivência dos peixes-zebra. O peixe-zebra que não conseguiu produzir a luz azul teve mais dificuldade em encontrar comida no ambiente.
- Eles buscam estudar o processo de ativação e desativação de um gene que afeta o processamento de núcleos.
O impacto da compreensão do processamento de núcleos do Zebrafish
Ao ativar e desativar o gene foxq2 no peixe-zebra, os pesquisadores fizeram um avanço na compreensão do daltonismo dos humanos. Ao estudar a interação dos genes em uma sequência do genoma à medida que processam diferentes comprimentos de onda, os pesquisadores podem eventualmente aplicar esta pesquisa para corrigir o daltonismo em pacientes humanos.
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