O que é e para que serve o “DNA lixo”?

Como vocês já devem ter lido em algum post desse blog, é no DNA que está codificada a informação que irá resultar na síntese de proteínas, e de maneira geral, são as proteínas que moldam diretamente o nosso fenótipo. Foi por isso que os cientistas ficaram tão surpresos ao descobrir que mais ou menos 98% do genoma humano não codifica nenhuma proteína [1]. Mas se a maior parte do genoma não codifica proteínas, quais funções essas regiões teriam e por que são tão abundantes?

No passado, as regiões não-codantes eram agrupadas em uma categoria chamada de junk DNA (DNA lixo – tradução livre) e apenas recentemente, quando perceberam que os 2% de sequências codantes não eram nada perto o suficiente para explicar a incrível complexidade dos seres humanos. Só então os pesquisadores começaram a olhar de forma mais profunda para esse enigmático mar de sequências. Hoje em dia, ainda estamos longe de entender completamente estas regiões, mas pelo menos, reconhecemos sua importância [2].

Tabela 01. Fração do genoma codante e não-codante

Nome Fração do genoma (%)
Comum Científico Codante Não-codante
Levedura Saccharomyces cerevisiae 72.9 27.2
Mosca da fruta Drosophila melanogaster 18.3 81.8
Homo sapiens Homo sapiens 2.8 97.1

 

Você já parou para pensar por que uma célula da sua pele e um neurônio seu são tão diferentes, se teoricamente carregam o mesmo genoma? É que para um organismo funcionar de forma ideal, tão importante quanto ter todos os genes intactos no genoma, é conseguir expressá-los na hora e local corretos. Ou seja, alguns genes estão ligados/desligados em certos momentos, em diferentes tipos de células, e se ligam/desligam de acordo com diferentes estímulos. De maneira geral, as regiões não-codantes contribuem para essa regulação gênica de duas formas:

  • Regiões com muitas repetições (1-5 nucleotídeos) podem alterar a estabilidade do local onde ocorrem, alterando a expressão dos genes;
  • Algumas regiões não-codantes, embora não codifiquem proteínas, conseguem ser transcritas em RNAs que regulam a expressão de outros genes, impedindo que se traduzam em proteínas ou outros mecanismos mais sofisticados.

Além desses, há outros elementos não-codantes bem intrigantes, chamados de elementos transponíveis, que conseguem se copiar e movimentar ao longo do genoma! Eles quebram a ideia de que o genoma é uma unidade estática, e mostram que mudanças genômicas nas nossas células não são implausíveis. Não vou entrar em detalhes sobre os transposons aqui, mas há fortes indícios de que podem afetar a regulação gênica e inclusive estão associados a doenças, ou alguns estresses [3].

Finalizando, esse tópico é um bom exemplo para ilustrar o quanto nós ainda desconhecemos sobre a vida. E eu não estou dizendo isso para desmerecer o trabalho dos cientistas. Ao contrário, toda essa variação a ser explorada torna a jornada científica ainda mais deslumbrante! É inegável que o nosso conhecimento avança cada vez mais, a cada dia, mas estamos lidando com um nível complexidade extremamente alto e, portanto, não podemos desmerecer nenhum tipo de informação, mesmo que ela não faça muito sentido no momento.

Referências:

[1] – Elgar e Vavouri. Tuning in to the signals: noncoding sequence conservation in vertebrate genomes. 2008.

[2] – Alexander et al. Annotating non-coding regions of the genome. 2010

[3] – Reilly et al. The role of transposable elements in health and diseases of the central nervous system. 2013

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Sobre Paulo Tokimatu

Graduado em ciências biológicas pela UNICAMP e atualmente aluno de mestrado em Genética e Biologia Molecular pela mesma instituição.

3 respostas para O que é e para que serve o “DNA lixo”?

  1. Edson D Mano diz:

    Materia bem interessante obrigado pelo conteúdo

  2. Adilson Reane diz:

    Interesso-me pelo assunto por curiosidade, mas quero deixar um link e uma questão:

    https://www.scientificamerican.com/article/ldquo-dark-matter-rdquo-dna-influences-brain-development/?utm_source=facebook&utm_medium=social&utm_campaign=sa-editorial-social&utm_content&utm_term=mind_partner_

    O link se refere a um artigo da Scientific American sobre DNA “lixo”.

    A questão: diante das informações preliminares do artigo mencionado, seria possível que os efeitos do Zica vírus sobre fetos, causando microcefalia, fossem os mesmo detectados em ratos por meio da supressão de partes específicas do DNA considerado como matéria escura, ou seja, o Zica ataca o cérebro diretamente ou afeta também partes do DNA?

  3. sonia pires diz:

    soube que pesquisadores russos descobriram que esses 98% são ondas de energia como um holograma que mantem a informação de todo o ser e seu passado…vc teria algum referencia?
    estou procurando…

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