A evolução dos genes é moldada por uma vasta gama de factores sobre os quais actua a selecção natural. Alguns destes factores estão associados a erros na replicação dos genomas, outros estão ligados aos processos de reparação e recombinação do DNA e outros estão associados a fenómenos de regulação genética, estabilidade dos ácidos nucleicos, sua modificação e edição. Enviesamento nas sequências de nucleótidos dos genes podem também dever-se à transcrição, tradução e maturação dos mRNAs e a processos regulatórios. Neste projecto investigaremos se a fidelidade da tradução do mRNA influencia a evolução dos genes que codificam proteínas. Descobertas recentes mostram que a fidelidade da síntese proteica é crítica para a manutenção da homeostase celular, estando implicada no aparecimento de diversas patologias humanas. O nosso grupo pretende compreender este fenómeno biológico e elucidar o impacto do erro de tradução na evolução dos genes.
Este projecto integrará metodologias de genómica comparativa, biologia molecular, microarrays de DNA e bioinformática para avaliar como é que o contexto e a utilização de codões, a abundância e a modificação de tRNAs, as regras de emparelhamento codão-anticodão e o stress ambiental afectam a fidelidade de tradução dos mRNAs. Para tal, serão utilizadas ferramentas informáticas sofisticadas desenvolvidas anteriormente pelo Grupo de Bioinformática da Universidade de Aveiro e serão implementadas novas soluções para analisar a estrutura primária dos genes. Metodologias para síntese de genes ab initio serão usadas para validar in vivo os dados obtidos in silico, e, recorrendo a simulação computacional em larga escala, será determinada a influência dos referidos condicionantes da estrutura primária dos genes na sua taxa evolutiva. Espera-se com esta abordagem inovadora evidenciar o papel da tradução do mRNA na evolução dos genes.