Aula 13 EVO-DEVO

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Aula 13 - Evolução e Desenvolvimento
2o SEMESTRE - 2023
Desenvolvimento Biologia do 
Desenvolvimento e EVO-DEVO
Biologia do Desenvolvimento e EVO-DEVO 
Aula 11 – Evolução e Desenvolvimento
Coleções de fósseis
Paralelamente ao avanço tecnológico, como o advento do microscópio que permitiu 
descobrir a embriologia e a propagação das espécies por material germinativo, os 
cidadãos abastados começavam a coletar e criar coleções de fósseis. Coleções cada 
vez maiores começavam a mostrar semelhanças entre diferentes partes de seres 
claramente distintos
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Homologia estrutural
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Datação por Carbono 14 de rochas sedimentarias
Fosseis são colocados em escalas temporais
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Darwin e a teoria da evolução
Tentilhões das Galapagos
Diferenças do bico em função das necessidade alimentares
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Conceitos chave de Darwin
1 - Indivíduos da mesma espécie não são idênticos
2 - Características são passadas de geração em geração
3 - Nascem mais filhos dos que podem sobreviver
4 - Somente os sobreviventes da competição por alimentos sobreviverão e se reproduzirão
Fringilídeos das Galapagos
Darwin observou: 
Variabilidade intra-específica
Adaptação a alimentos diferentes
Separação geográfica
Características passadas para a prole
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O potencial genético da prole depende dos caracteres dos pais, com varias combinações entre eles 
devidos a recombinação meiótica e a mutações.
Os caracteres dentro de uma população se fixam/perdem em função do meio ambiente, de migrações 
e das mutações. Este conceito se chama de deriva genética.
 As mutações acontecem com uma frequência constante, por causa de erros no processo de 
duplicação do DNA. 
Uma mutação não é por si benéfica ou maléfica, mas seu produto gênico, ou seja a proteína 
derivada daquele gene, pode criar características no indivíduo que podem gerar modificações no 
indivíduo. Em determinadas condições ambientais, ecológicas ou reprodutivas, aquela específica 
modificação pode influenciar a capacidade reprodutiva de cada indivíduo.
O genótipo pode (ou não) influenciar o fenótipo e este é selecionado positivamente ou 
negativamente pela natureza, quando em dado ambiente este cria uma vantagem seletiva.
Caracteres são hereditáveis
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Uma vez entendida como a seleção natural influir sobre a evolução das espécies , 
as coleções de fósseis, cada vez maiores, começaram a corroborar a teoria evolutiva.
A teoria da evolução começa a ser aceita por vários lados
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NeoDarwinismo
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Teoria de Ernst Haeckel
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Explicações da evolução morfológica - Heterocronia ou pedomorfose
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Progenia e Neotenia
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Evolução morfológica anatômica
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Evolução morfológica anatômica
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Sinodactilia e braquidactilia
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Mutações homeóticas permitem criar orgãos completos em lugares 
Mutação no gene Antennapedia
Mutação no gene Ultrabitorax
Mutações homeóticas
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Modularidade do bauplan
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Se existe uma modularidade porque existem mutações homeóticas?
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Mitologia e desenvolvimento
Veratrum californicum 
produz Ciclopamina, que 
altera a expressão de 
Sonic Hedgehog
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São estas alterações genéticamente transmissíveis?
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Expansão do conceito de evolução
Evolução é um termo “guarda chuva”, que pode ser dividido em 3 diferentes 
categorias, nas quais diferentes forças atuam:
Evolução molecular
O que é este tipo de evolução? São as mudanças que agem sobre o DNA e sobre os 
mecanismos subsequentes para formar proteínas diferentes. Nem toda evolução molecular 
leva a evolução morfológica e das espécies
Pergunta: Segundo vocês todas as 
moléculas podem evolver no mesmo ritmo?
Enzima especialístico vs fator de transcrição?
Mutações em regiões não codificantes são benéficas?
 Quais fatores influenciam a Evolução molecular? 
Mutações, evolução genômica, herança epigenética e plasticidade e acomodação
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Evolução morfológica
Evolução das espécies
O que é este tipo de evolução? São as mudanças que agem sobre o DNA e sobre 
os mecanismos subsequentes para formar proteínas diferentes, que 
especificamente influenciam a morfologia de órgãos ou características fenotípicas. 
A evolução morfológica pode criar fenótipos diferentes, que quando apresentam 
melhor adaptação a determinado ambiente e nicho ecológico, podem se fixar. Nem 
O que é este tipo de evolução? São as mudanças que agem sobre o DNA e sobre os 
mecanismos subsequentes para formar proteínas diferentes, que especificamente influenciam 
a morfologia de órgãos ou características fenotípicas, que por sua vez rendem dois indivíduos 
inicialmente pertencentes a mesma espécie, tão diferentes que estes não possuem mais 
capacidade de se reproduzir.
Evolução molecular
Evolução morfológica
Evolução das 
espécies Crescente pressão seletiva 
Estabilidade molecular
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Mutações nulas em genes maternos mudam o processo de desenvolvimento 
drasticamente
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O que acontece se eu mudo o padrão de expressão de um gene crucial no 
desenvolvimento?
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O que acontece se eu mudo o padrão de expressão de um gene crucial no 
desenvolvimento?
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Existe portanto uma caixa de ferramentas comum para todas as espécies 
pluricelulares?
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A caixa de ferramentas comum permitiu uma evolução adaptativa muito mais rápida
A caixa de ferramentas deve ter 
sido introduzida aprox. neste 
período e permitiu uma evolução 
morfológica e das espécies muito 
mais rápida.
Explosão evolutiva do cambriano
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Os fósseis mais antigos começam a ter segmentação e um número crescente de 
segmentos
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Formação de módulos de segmentação, dirigidos por genes homeóticos (HOX)
De fato os primeiros seres mais complexos começaram a 
desenvolver segmentos e a multiplicar o número de 
segmentos. 
O número de segmentos foi aumentando, aumentando, até 
que já não era vantagem seletiva aumentar o número, e o 
número de segmentos foi diminuído. Porém mutações 
provocaram a diferenciação e especialização de alguns 
segmentoscorporais, aumentando assim as capacidades 
funcionais e de sobrevivência-
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Os fósseis mais antigos começam a ter segmentação e um número crescente de 
segmentos
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Duplicação gênica e neofuncionalização
Aumento do nr. de 
segmentos
Especialização dos 
segmentos
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Exemplo da duplicação de Engrailed
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Complexidade da funcionalidade dos genes interruptores para desencadear o 
desenvolvimento segmental
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Local, timing e duração da expressão durante o desenvolvimento alteram o padrão a 
nível espacial de um gene switch e forçam a evolução morfológica
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Variedade de arranjos dos genes Hox e a especiação
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Mutações em genes homeóticos são comuns entre plantas porque modificam 
similarmente os órgãos florais
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Domesticação e seleção de traços específicos