1. Abaixo apresenta-se uma lista de animais-modelo, e à frente de cada um, uma abordagem científica que é usada rotineiramente com esse animal. Para cada um, defina duas alternativas de espécies, uma filogeneticamente mais próxima da espécie humana e outra mais distante, e enumere vantagens e desvantagens destas alternativas face à espécie de referência, em termos da abordagem científica apresentada.
2. O gene Sel-12 em Caenorhabditis elegans e respetiva proteína são representativos das preseleninas humanas? Faça uma compilação de argumentos a favor desta hipótese.
3. Qual o papel da insulina e dos glucocorticoides nos hepatócitos? Analise como é que, no artigo 'DAF-16 recruits the CREB-binding protein coactivator complex to the insulin-like growth factor binding protein 1 promoter in HepG2 cells', o modelo HepG2 foi utilizado para demonstrar qual dos genes humanos seria ortólogo do DAF-16 de Caenorhabditis elegans.
4. Determine os papeis dos promotores driver e responder usados nos estudos de tauopatias em Danio rerio e de morfogénese ectópica em Drosophila melanogaster.
5. A evidência que o gene PAX6 de murganho mimetiza em Drosophila melanogaster o gene ey é aparentemente contrariada pelo relativo insucesso de experiência semelhante, usando ey em Xenopus. Há quem seja da opinião que ey é parálogo de PAX6. Identifique argumentos pró e contra esta interpretação.
6. Descreva as estratégias usadas para produzir os modelos de murganho, que lhe foram apresentados na aula, para uma forma de autismo, para uma discinésia, e para o envolvimento de ligandos Wnt na regeneração de folículos pilosos.
7. Aparentemente a abordagem clássica para mapeamento de QTLs já trouxe toda a informação possível sobre os loci candidatos para predisposição para doenças cardiovasculares. Explique porquê, e tendo em conta os progressos recentes (que desembocam no Collaborative Cross), discuta a que ponto esta conclusão se pode considerar provisória.
7'. A partir dos seguintes registos em bases de dados públicas, procure relacionar fisiologicamente as proteínas em questão com a predisposição para aumento da concentração de HDL no plasma: APOA2 e SCARB1 (este último, referenciado de lista em UniProtKb).
8. Analise o papel da hibridação in situ como abordagem para o mapeamento da expressão comparativa de genes relacionados com a sensação visual em saguim e murganho. Em particular, escolha alguns genes postos em evidência na figura 8 e veja como o texto descreve os respetivos contrastes. (Poderá ser útil consultar Cortical Visual Areas in Mammals. Outra referência eventual: Allen Brain Atlas.
Na figura 2, as substituições nucleotídicas entre o chimpanzé atual e o antepassado comum de neandertal e humano moderno dão dois padrões de frequência, um na ordem de 250000, outra na de 50000. Seguidamente, vê-se que os padrões entre esse antepassado comum e neandertal (vermelho) e humano moderno (amarelo) evidenciam padrões muito contrastantes: no primeiro caso há substituições com uma frequência de cerca de 1000000, enquanto as restantes são substancialmente mais baixas; no segundo, pode dizer-se que há três padrões, na ordem de 25000, 20000 e < 5000. Que classes de mutação estão envolvidas em cada caso, porquê as diferenças, e como se entendem as frequências em comparação com a topologia fiogenética ilustrada nessa figura?
Aceda ao portal STRING (Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Proteins) e, na área de input protein/COG name: introduza sucessivamente os seguintes genes mencionados na tabela 2: GREB1 OR1K1 O52W1. Em todos os casos é um pouco mais simples usar Proteins como interactors wanted: (em relação aos Clusters of Orthologous Groups, COGs). No terceiro exemplo deverá não ter resultado nenhum, experimente usar o termo OR52W1. O resultado que se obtém é uma rede de interações, e nos exemplos dados as interações resultam ou de predições de bancos de dados, ou por text-mining (clique no botão ao fundo para ver o que isso significa). Clicando nas esferas da rede de interações encontra informações estruturais e funcionais expandidas (mais ou menos detalhadas). Experimente ver a conservação evolutiva dos membros da interação (botão Occurrence, ao fundo). Experimente ainda clicar more abaixo da rede de interações, adicionando-se mais 10 parceiros de interação. Clicando Advanced abaixo da rede aparece um menu com várias opções, clique em GO-enrichment e observe se o exemplo introduzido aparece em algum dos termos GO.
Explique o que significa a frase (pág. 92), especificamente nos termos sublinhados:
«The results from our concatenated data analysis (protein-coding genes, rRNA loops, and control region) confirm that elevated levels of saturation and purifying selection, acting on classes of data other than third codon sites, have a particularly adverse effect on estimates of the MRCA in an interspecific analysis»
Qual dos modelos da figura 1 (a, b, c, ou d) foi considerado compatível com as análises deste artigo, e qual o papel de Homo heildelbergensis e Homo neanderthalensis nas comparações filogenéticas relevantes para a espécie humana atual.
Na página 631 comentam-se os contrastes entre todas as substituições observadas (4062 no total) e o conjunto das que têm uma frequência acima de 0,1% (1/1000 ou pelo menos 5 genótipos - cf. suplemento). Faça uma listagem desses contrastes, nomeadamente entre variantes mais ou menos raras, e relacione com a seleção purificadora, como justificação para a análise separada destas últimas.
Faça uma lista das mutações, usando o código genético mitocondrial, que permitem a substituição entre os aminoácidos no grupo V, I, A, M, e T, e entre os aminoácidos do grupo F, L, P, S (figura 5 e respetivo texto, discussão, e figura S5)
A análise resumida na tabela 2 demonstra o papel da deriva genética (genetic drift) na evolução dos haplótipos mitocondriais entre os fundadores (representados pela IEMS) e os habitantes atuais. Explique porquê.
A figura 6 do 1º artigo apresenta ordenamentos dos indivíduos de populações mistas (por exemplo para os African-American) em função da proporção em cada um de Niger-Kordofanian (NK) ou europeu. Explique porque é que isso não pode ser realizado com mtDNA.
Nas figuras 2 e 3 do 2º artigo, explique o que significam as diversas distribuições dos triângulos a roxo.
Recapitule os argumentos apresentados para uma reinterpretação da origem das populações não africanas (1º artigo) e como esta proposta é compatível com a filogeografia dos respetivos mtDNAs (2º artigo).
Compare os termos GO obtidos nas tabelas 1 de cada um dos artigos, pondo em relevo as semelhanças, e também as diferenças — neste último aspeto em função da abordagem de cada um.
Reveja em ambos os contrastes na dedução dum efeito da seleção sobre o locus LCT (lactase).