Por que os genes ligam e desligam?

gene on and gene off

Aqui no blog, nós já falamos sobre os GENES várias vezes.

Genes são pedaços do DNA que formam RNA funcionais, que são responsáveis por alguma função em um organismo. Cada gene fornece instruções para a produção necessária pela célula.

Se os genes mandassem informações para produção de proteínas o tempo todo, a célula gastaria muito energia. E mais do que isso, o produto desse gene poderia ficar sobrando dentro da célula.célula cansada

Para que isso não ocorra, existem mecanismos capazes de ligar e desligar os genes, para que o produto correspondente seja produzido somente quando a célula precisar.

Cada célula expressa ou ativa apenas uma fração de seus genes. O resto dos genes é reprimido ou desligado.

O processo de ligar e desligar genes é conhecido como regulação gênica.

genes on e offA regulação gênica é uma parte importante do desenvolvimento normal.  Os genes são ligados e desligados, durante o desenvolvimento, para fazer com que uma célula da folha de uma planta pareça e aja diferente de uma célula da raiz ou de uma célula do fruto, por exemplo.

A regulação genética também permite que as células reajam rapidamente às mudanças em seus ambientes, como adaptar-se a novas fontes de alimentos ou defender-se do ataque de um patógeno.

Alguns genes são constitutivos, ou sempre “ligados”, independentemente das condições ambientais. Esses genes são os mais importantes do genoma e controlam a síntese de proteínas relacionadas ao metabolismo central de um organismo. Em contraste, os genes regulados são necessários apenas ocasionalmente.

Como esses genes ficam “ligados” e “desligados”?

dogma centralA regulação dos genes é diferente entre procariotos (bactérias) e eucariotos (fungos, plantas e animais). Nas plantas, por exemplo, a regulação gênica pode ocorrer a qualquer momento do metabolismo da célula, mas ocorre mais comumente no nível da transcrição (quando a informação no DNA de um gene é transferida para o mRNA).

Sinais do ambiente ou de outras células ativam proteínas chamadas fatores de transcrição. Estas proteínas ligam-se a regiões reguladoras de um gene e aumentam ou diminuem o nível da transcrição. Ao controlar o nível da transcrição, este processo pode determinar a quantidade de produto proteico que é produzido por um gene.

No meu próximo post vou explicar como cientistas utilizam esses conhecimentos para diversos estudos.

Escrito por Laís Moreira Granato

 

Referências:

https://ghr.nlm.nih.gov/primer/howgeneswork/geneonoff

Hoopes, L. (2008) Introduction to the gene expression and regulation topic room. Nature Education1(1):160

https://www.nature.com/scitable/topic/gene-expression-and-regulation-15

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