20/1/2017 Regulação do Material GenéticoTodas as células do nosso corpo contêm a mesma informação genética e, no entanto, podemos encontrar células completamente diferentes, tanto estruturalmente como funcionalmente, olhando apenas para as nossas mãos. Como é que células com a mesma sequência de ADN podem formar tecidos variados como a pele, os ossos, o sangue, os músculos? Para começar, todos sabemos que os genes condicionam as características de cada indivíduo: uma pessoa só tem olhos azuis se nos seus genes houver informação para tal e só tem cabelo ruivo se tiver essa informação no seu código genético. Mas estas informações encontram-se em todas as células e apenas as células da íris dos olhos é que manifestam a cor azulada e só as células capilares manifestam a cor alaranjada. Isto está ligado a manifestação seletiva de genes nos diferentes tipos de células. Ao depararem-se com a questão do nosso genoma não se manifestar por completo os investigadores François Jacob e Jaques Monod conduziram algumas experiências na bactéria Escherichia coli (E. coli) para tentar compreender este processo de ativação/desativação de genes. Uma das experiências envolvia os genes do operão trp (síntese de triptofano). Eles descobriram que este operão se ativava quando os níveis de triptofano estavam baixos e se desativava quando estavam elevados. Mas como é que isto acontece? O operão trp é constituído por um promotor, um operador e genes estruturais (trpE, trpD, trpC, trpB e trpC) cuja função é a síntese de triptofano. Separadamente do operão trp existe um gene regulador que traduz uma proteína repressora. Quando os níveis de triptofano estão elevados, estes aminoácidos ligam-se ao repressor, ativando-o. A proteína liga-se então ao operador do operão trp e a RNA polimerase, que se ia inicialmente ligar ao promotor do operão para transcrever a informação genética, não o consegue fazer, impedindo-se assim a síntese de triptofano. No entanto, a proteína repressora pode não se ligar ao operão. Se os níveis de triptofano estiverem baixos este aminoácido não se liga ao repressor e este não é ativado. Neste caso a proteína RNA polimerase consegue transcrever o ADN e são produzidas enzimas que sintetizam o triptofano, de modo a aumentar os seus níveis. Então o que é que isto nos diz acerca da ativação e desativação de certos genes nas células do nosso corpo? A bactéria E. coli é um ser procarionte e como tal a regulação do seu material genético é mais simples. Nos seres eucariontes como nós o processo é um pouco mais complicado, mas baseia-se nos mesmos princípios. A expressão dos genes das células eucarióticas pode ser regulada em diferentes etapas - transcrição, processamento do mRNA, tradução -, sendo que é mais comum isto acontecer na fase da transcrição (como acontece na E. coli). Os fatores de transcrição ligam-se a uma parte do ADN de modo a facilitarem ou dificultarem a leitura do mesmo. Alguns fatores de transferência são chamados ativadores e ajudam a RNA polimerase a ligar-se ao ADN, facilitando a sua leitura. Outros são repressores e servem para impedir que a RNA polimerase se ligue ao ADN, funcionando de uma maneira semelhante aos repressores que existem nas bactérias. Em suma, todas as células do nosso corpo têm a mesma informação genética, sendo que os genes que estão ativos diferem de célula para célula conforme a sua função. Esta regulação dá-se por proteínas que impedem ou não a leitura de certos genes, inibindo a manifestação dos mesmos. Organismos mais simples têm mecanismos de regulação mais simples e organismos mais complexos têm os seus mecanismos de regulação igualmente complexos, mas o resultado é semelhante. Fontes: SILVA, Amparo Dias; SANTOS, Maria Ermelinda; MESQUITA, Almira Fernandes; FÉLIX, José Mário; "Regulação do material genético", in Terra, Universo de Vida, 1ª edição, Porto Editora, 2016 http://www.news-medical.net/life-sciences/Regulation-of-Gene-Expression.aspx http://www.nature.com/scitable/topicpage/gene-expression-14121669 https://www.khanacademy.org/science/biology/gene-regulation/gene-regulation-in-eukaryotes/v/gene-regulation-bozeman Carolina Pinto |
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