Evolução e Desenvolvimento do Autopódio em lagartos Microteídeos (Squamata: Gymnophthalmidae)

Resumo

A família de lagartos Gymnophthalmidae possui distribuição Neotropical e é caracterizada por grande diversidade ecológica e morfológica. Esse grupo congrega duas linhagens compostas por espécies que exibem diferentes graus de redução dos membros locomotores, com ausência de diversos elementos na região do autopódio (manus e pes) e evidência de reversão da perda de dígitos no gênero Bachia. A redução de membros é um fenômeno bastante frequente em Squamata, e os lagartos microteídeos representam um grupo ideal para o estudo dos processos genéticos relacionados com a redução e perda de elementos osteológicos nos membros locomotores. Essa família congrega duas linhagens com morfologia serpentiforme, uma com redução predominante dos membros locomotores dianteiros (Gymnophthalmini) e outra com redução majoritariamente nos membros locomotores traseiros (Bachiini). A avaliação de genes expressos durante a formação dos membros locomotores na fase embrionária, incluindo regiões regulatórias relacionadas com seu controle e regulação, permite avaliar a evolução da diversidade morfológica na família Gymnophthalminae sob uma perspectiva que integra evolução e desenvolvimento. O conhecimento de vias genéticas relacionadas com o surgimento de novidades evolutivas em determinados clados, como a fossorialidade no grupo estudado, enriquece os estudos de biologia evolutiva do desenvolvimento (EvoDevo) por permitir avaliar como mudanças evolutivas se originam e são disseminadas. O presente projeto de pesquisa pretende investigar diferenças genéticas em genes de desenvolvimento entre espécies de Gymnophthalmini (redução majoritariamente dos membros anteriores; ex. Calyptomanus) e espécies de Bachiini (redução principalmente dos membros posteriores; ex. Bachia). Análises de bioinformática serão implementadas com foco nos genes envolvidos na formação e diferenciação dos membros locomotores na fase embrionária, como Shh (Sonic Hedgehog), Gli3, Tbx4 e Tbx5, Ptx-1 e genes Hox terminais (com ênfase nos clusters 'A' e 'D'), além de possíveis regiões regulatórias associadas, como enhancers e inibidores descritos na literatura. O projeto se divide em três unidades: 1) Caracterização da morfologia pós-cranial em Gymnophthalmidae, com foco nos membros locomotores e estruturas associadas, 2) identificação e caracterização de genes candidatos nos processos de redução de membros em Gymnophthalminae; 3) estudo da reversão da perda de dígitos de membros no gênero Bachia. As regiões genéticas de interesse (genes candidatos e regiões regulatórias) serão selecionadas por meio de análises bioinformáticas (seleção positiva em regiões codificantes e análises de conservação de elementos não codificantes). As regiões selecionadas serão sequenciadas em espécies de Gymnophthalmini, Bachiini e espécies pentadáctilas de Gymnophthalminae e de Teiidea (grupo externo a Gymnophthalmidae). O estudo de reversão da perda de dígitos em Bachia será implementado por meio do sequenciamento do genoma completo de uma linhagem com reversão da perda de dígitos (B. scolecoides ou B. panoplia) e de uma espécie com o padrão de redução dos membros (B. bresslaui, B. dorbignyi ou B. oxyrhina). Os resultados contribuirão significativamente para o conhecimento das bases genéticas relacionadas à evolução de diversidade fenotípica em Squamata, reforçando o papel central da EvoDevo no processo de expansão da Síntese Moderna da Evolução.