• Friday May 14,2021

Genes

Explicamos o que são os genes, como eles funcionam, como é sua estrutura e como são classificados. Manipulação e mutações genéticas.

Um gene é um fragmento de DNA que codifica um produto funcional específico.
  1. Quais são os genes?

Na biologia, a unidade mínima de informação genética que contém o DNA de um ser vivo é conhecida como genes. Todos os genes juntos formam o genoma, ou seja, a informação genética das espécies.

Cada gene é uma unidade molecular que codifica um produto funcional específico, como uma proteína. Ao mesmo tempo, é responsável por transmitir essas informações aos descendentes do organismo, ou seja, é responsável pela herança .

Os genes são encontrados nos cromossomos (que, por sua vez, criam vida no núcleo de nossas células). Cada gene ocupa uma posição específica, chamada lócus, ao longo da gigantesca cadeia seqüencial que compõe o DNA.

Visto de outra maneira, um gene nada mais é do que um pequeno segmento de DNA, localizado dentro do cromossomo, sempre localizado no mesmo local, pois geralmente ocorre em pares emparelhados (conhecidos como alelos). Isso significa que para cada gene específico existe outro alelo, uma cópia.

Este último é muito importante na herança, pois algumas características físicas ou fisiológicas podem ser dominantes (tendem a se manifestar) ou recessivas (não tendem a se manifestar). Os primeiros são tão poderosos que um gene dos dois alelos é suficiente para se manifestar, enquanto os últimos exigem que os dois alelos sejam idênticos para se manifestarem.

No entanto, a informação genética recessiva pode ser herdada, pois uma pessoa que não manifesta um gene específico pode transmiti-lo aos seus filhos. É o que acontece quando alguém com olhos escuros tem um filho de olhos claros, geralmente como um dos avós.

Como será visto, as informações contidas nos genes podem determinar muitas de nossas características físicas, como altura, cor do cabelo etc. Mas também pode causar doenças ou defeitos congênitos, como trissomia 21 ou síndrome de Down.

Ele pode atendê-lo: Teoria dos cromossomos de herança

  1. História dos genes

Mendel deduziu a existência de genes por seus experimentos com plantas.

O pai do conceito de herança foi o naturalista e monge austro-húngaro Gregor Johann Mendel (1822-1884), que determinou em seus estudos que havia um conjunto de características específicas herdáveis ​​de uma geração para outra.

Sua aparência dependia do que ele chamava de "fatores" e do que conhecemos hoje como genes. Mendel assumiu que esses fatores estavam dispostos linearmente nos cromossomos das células, que ainda não haviam sido estudados em profundidade.

No entanto, em 1950, a forma e a estrutura do DNA foram descobertas, em sua famosa dupla hélice . Assim, impôs-se a idéia de que esses fatores, agora chamados de "genes", nada mais eram do que um fragmento que codifica a sequência de DNA, cujo resultado foi a síntese de um polipeptídeo específico, ou seja, um fragmento de uma proteína.

Com esta descoberta, a genética nasce e os primeiros passos são dados no sentido do conhecimento e manipulação do código genético.

  1. Como os genes funcionam?

Os genes funcionam como um modelo ou padrão (de acordo com o código genético), que determina o tipo de moléculas e o local para onde devem ir, a fim de compor uma macromolécula equipada com funções específicas no organismo.

Visto dessa maneira, os genes fazem parte dos mecanismos de fabricação da própria vida . É um processo complexo e auto-regulado, pois vários segmentos do próprio DNA operam como sinais de início, fim, aumento ou silenciamento da transcrição do conteúdo gênico.

  1. Tipos de genes

Os genes diferem de acordo com seu papel específico na síntese de proteínas, da seguinte maneira:

  • Genes estruturais Aqueles que contêm a informação de codificação, ou seja, aquela que corresponde ao conjunto de aminoácidos para formar uma proteína específica.
  • Genes reguladores Genes que carecem de informações de codificação, mas cumprem funções reguladoras e de ordenação, determinando o local do início e do fim da transcrição genética ou desempenham papéis específicos durante a mitose e meiose, ou que indicam o local onde deveriam Enzimas ou outras proteínas são combinadas durante a síntese.
  1. Estrutura de um gene

Do ponto de vista molecular, os genes são pouco mais do que uma sequência de nucleotídeos que compõem o DNA ou RNA (adenina, guanina, citosina e timina ou uracilo). Sua ordem específica corresponde a um conjunto específico de aminoácidos, de modo a formar uma macromolécula de função específica (proteínas, por exemplo).

No entanto, os genes são compostos de duas partes de funções diferentes, que são:

  • Exons A região do gene que contém o DNA codificador, ou seja, a sequência específica de bases nitrogenadas que permitem sintetizar uma proteína.
  • Intrones A região do gene que contém DNA não codificante, ou seja, que não contém instruções para a síntese de proteínas.

Um gene pode ter números diferentes de éxons e íntrons e, em alguns casos, como no DNA de organismos procarióticos (estruturalmente mais simples que o dos eucariotos), os genes não possuem íntrons.

  1. Mutações genéticas

O leão branco é o resultado de uma mutação genética do leão africano.

Durante o processo de transcrição da informação genética do DNA e sua recomposição em uma nova proteína, ou também durante as etapas de duplicação e replicação Com o DNA na reprodução celular, é possível, embora não muito comum, que ocorram erros .

Um aminoácido substitui outro dentro de uma proteína, como conseqüência, e dependendo do tipo de substituição e do local na macromolécula onde o aminoácido substituto está localizado, é possível que É um erro inofensivo, ou que desencadeia doenças, enfermidades ou até benefícios inesperados. Esses tipos de erros espontâneos são conhecidos como mutações .

Mutações ocorrem espontaneamente e desempenham um papel importante na herança e na evolução . Uma mutação pode dar a uma espécie uma característica ideal para melhor se adaptar ao seu ambiente, sendo favorecida pela seleção natural ou, pelo contrário, pode fornecer uma característica desfavorável e levar à extinção. .

Somente esses traços positivos se espalham por toda a espécie, à medida que o indivíduo favorecido se reproduz mais do que outros, dando origem a uma nova espécie.

  1. Genoma

O genoma é o conjunto de todos os genes contidos nos cromossomos, ou seja, a totalidade da informação genética de um indivíduo ou espécie específica .

O genoma também é o genótipo, ou seja, a expressão invisível e hereditária que produz amplamente características físicas e fisiológicas (o fenótipo). A origem deste termo vem da união de cromossomo gen e .

Nas células diplóides (2n), ou seja, nas quais existem pares de cromossomos homólogos, todo o genoma do organismo é encontrado em duas cópias inteiras, enquanto nas células haplóides (n) Apenas uma cópia é encontrada.

Este último é o caso dos gametas oculares sexuais, que contribuem com metade da carga genética de um novo indivíduo, completando-o com o do outro gameta (masculino e feminino) para construir um novo indivíduo geneticamente novo.

  1. Engenharia genética e terapia genética

A manipulação genética é usada na medicina e na indústria agrícola.

À medida que o funcionamento dos genes se tornou mais conhecido, o genoma de espécies inteiras foi decodificado e as ferramentas tecnológicas disponíveis para intervir na informação genética .

Atualmente, surgiram novas opções biotecnológicas, como engenharia genética (ou manipulação genética) e terapia genética, para citar dois casos famosos.

A engenharia genética busca a programação de organismos vivos através da manipulação (adição, exclusão, etc.) de seu código genética. Para isso, nanotecnologia ou alguns vírus geneticamente manipulados são usados.

Assim, é possível obter espécies animais ou vegetais com um fenótipo desejado, em uma versão mais extrema da criação seletiva (o que fazemos com animais domésticos). A engenharia genética desempenha um papel importante na indústria de alimentos, na agricultura, pecuária, etc.

Por outro lado, a terapia genética é um método médico de ataque a doenças incuráveis, como o câncer ou hereditárias, como a síndrome de Wiskott-Aldrich. Consiste na inserção de elementos no genoma de um indivíduo, diretamente em suas células ou tecidos.

Por exemplo, no caso de tumores, genes anormais de `` suicídios '' são introduzidos nas células que levam à própria desintegração, fazendo com que o câncer se elimine. ao jogar Essa técnica, no entanto, ainda está em fase experimental e / ou inicial.

Continue com: Código genético


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