Seja a assimetria do seu coração ou a de uma concha, o gene é o mesmo: Nodal

Em vertebrados, o gene nodal é expresso no lado esquerdo do embrião e participa no processo que determina a assimetria interna dos órgãos. Genes homólogos ao Nodal (ortólogos) já haviam sido identificados em outros deuterostômios como ascídeos e ouriço-do-mar, mas nunca em membros dos outros dois grupos de bilateria (ecdysozoa – incluindo artrópodes e nemátodos; e lophotrochozoa – incluindo moluscos e anelídeos).

Acreditava-se, portanto, que o gene nodal havia surgido em um ancestral na linhagem dos deuterostômios. Principalmente tendo em vista que o nodal parece não estar envolvido em produzir assimetrias em Drosophila e Nemátodos. Estas observações, entretanto, não inibiram a Dr. Cristina Grande, trabalhando na UC Berkeley com o Dr. Nipam Patel, de buscar pelo gene Nodal em caracóis.

Caracóis são moluscos da classe gastrópoda, que possuem conchas espiraladas para a direita (dextra) ou para a esquerda (sinistra). Grande e Patel focalizaram seus estudos em 2 espécies: uma de concha sinistra (Biomphalaria glabrata) e outra de concha dextra (Lottia gigantea).

E o que descobriram depois foi fantástico: ambas as espécies possuem o gene nodal e também outro gene, chamado pitx, cujo ortólogo pitx2 também faz parte da via de sinalização que determina lateralidade em deuterostômios. E mais: a espécie dextra (L. gigantea) produz o gene nodal somente no lado direito do embrião, enquanto que a espécie sinistra (B. glabrata) produz nodal no lado esquerdo (foto acima). O mesmo acontece com o gene pitx.

Encontrar o genes nodal e pitx, descobrir que estes são expressos assimetricamente e que existe uma correlação do lado no qual o gene é expresso e a orientação da espiral da concha é um grande achado, porém não prova que o gene nodal é necessário para a formação assimétrica da concha. Para isso, seria necessário inibir a função deste gene durante o desenvolvimento.

E foi isso que Grande e Patel fizeram, usando um inibidor da via de sinalização Nodal, comumente usado em vertebrados: SB-431542. O resultado deste experimento também é surpreendente: os embriões formaram conchas tubulares sem espiral (foto acima)!

Os resultados encontrados por Grande e Patel, publicados este ano na revista Nature, não somente esclarecem o processo de geração da assimetria da concha em caracóis, mas também sugerem que utilização da via Nodal para produzir assimetrias anatômicas estava presente no ancestral comum de todos os bilatérios.

Grande C, & Patel NH (2009). Nodal signalling is involved in left-right asymmetry in snails. Nature, 457 (7232), 1007-11 PMID: 19098895