- O que são genes?
- História dos genes
- Como funcionam os genes?
- Tipos de genes
- Estrutura de um gene
- Mutações genéticas
- Genoma
- Engenharia genética e terapia genética
Explicamos o que são os genes, como funcionam, como é sua estrutura e como são classificados. Manipulação genética e mutações.
O que são genes?
Dentro biologia, é conhecido como genes para a unidade mínima de informação genética que contém o DNA de um ser vivo. Todos os genes juntos constituem o genoma, ou seja, a informação genética do espécies.
Cada gene é uma unidade molecular que codifica um produto funcional específico, como um proteína. Ao mesmo tempo, é responsável por transmitir essas informações aos descendentes do organismo, ou seja, é responsável pela herança.
Os genes são encontrados dentro dos cromossomos (que por sua vez tornam a vida no testemunho nosso células) Cada gene ocupa uma posição específica, chamada locus, ao longo da gigantesca cadeia sequencial que compõe o DNA.
Visto de outra forma, um gene nada mais é do que um pequeno segmento de DNA, que é encontrado dentro do cromossoma sempre localizados no mesmo lugar, pois geralmente ocorrem em pares (conhecidos como alelos). Isso significa que para cada gene específico existe outro alelo, uma cópia.
Este último é muito importante em herança uma vez que alguns dos traços físicos ou fisiológicos podem ser dominantes (eles tendem a se manifestar) ou recessivos (eles não tendem a se manifestar). Os primeiros são tão poderosos que um gene dos dois alelos é suficiente para se manifestar, enquanto o último requer que os dois alelos sejam idênticos para se manifestar.
No entanto, o Informação genética Recessivo pode ser herdado, uma vez que uma pessoa que não manifesta um gene específico pode, no entanto, transmiti-lo à sua prole. É o que acontece quando alguém com olhos escuros tem um filho com olhos claros, geralmente como um de seus avós.
Como você verá, as informações contidas nos genes podem determinar muitas de nossas características físicas, como altura, cor de cabelo, etc. Mas também pode causar doenças congênitas ou defeitos, como trissomia do cromossomo 21 ou síndrome de Down.
História dos genes
O pai do conceito de herança foi o monge e naturalista austro-húngaro Gregor Johann Mendel (1822-1884), que determinou em seus estudos que havia um conjunto de traços específicos herdados de uma geração para outra.
Sua aparência dependia do que ele chamou de "fatores" e do que hoje conhecemos como genes. Mendel presumiu 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 Estrutura do DNA, em sua famosa dupla hélice. Assim, foi imposta a ideia de que esses fatores, agora chamados de "genes", nada mais eram do que um fragmento codificador da sequência de DNA, cujo resultado era a síntese de um polipeptídeo específico, ou seja, de um fragmento de uma proteína.
Com esta descoberta o genética e os primeiros passos para isso são dados conhecimento e a manipulação de Código genético.
Como funcionam os genes?
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 um macromolécula dotado de funções específicas dentro do corpo.
Vistos dessa forma, os genes fazem parte dos mecanismos de fabricação da própria vida. É um processo complexo e autorregulado, uma vez que vários segmentos do próprio DNA operam como sinais para o início, término, aumento ou silenciamento da transcrição do conteúdo dos genes.
Tipos de genes
Os genes diferem de acordo com seu papel específico na síntese de proteínas, como segue:
- Genes estruturais. Aqueles que contêm a informação codificadora, ou seja, aquela que corresponde ao conjunto de aminoácidos para formar uma proteína específica.
- Genes reguladores. Genes que carecem de informações de codificação, mas que, em vez disso, cumprem funções regulatórias e de ordenação, determinando assim o local de início e fim da transcrição genética, ou cumprem papéis específicos durante a transcrição genética. mitose e a meiose, ou denotando o local onde devem ser combinados enzimas ou outras proteínas durante a síntese.
Estrutura de um gene
Os genes são, do ponto de vista molecular, pouco mais do que uma sequência de nucleotídeos que compõem o DNA ou RNA (adenina, guanina, citosina e timina ou uracila). Seu pedido específico corresponde a um definir aminoácido específico, para formar uma macromolécula de função específica (proteínas, por exemplo).
No entanto, os genes são compostos por duas partes com funções diferentes, que são:
- Exons. Região do gene que contém o DNA codificador, ou seja, a sequência específica de bases nitrogenadas que permitem a síntese de uma proteína.
- Introns. Região do gene que contém DNA não codificante, ou seja, que não contém instruções para a síntese de proteínas.
Um gene pode ter diferentes números de exons e íntrons e, em alguns casos, como no DNA de organismos procariontes (estruturalmente mais simples do que o do eucariotos), os genes não têm íntrons.
Mutações genéticas
Durante o processo de transcrição da informação genética do DNA, e sua recomposição em uma nova proteína, ou ainda durante as etapas de duplicação e replicação do DNA no reprodução celular, é possível, embora não muito comum, que ocorram erros.
Como consequência, um aminoácido substitui outro dentro de uma proteína, e dependendo do tipo de substituição e do local da macromolécula onde o aminoácido substituto está localizado, pode ser um erro inofensivo, ou desencadear doenças, enfermidades ou mesmo benefícios inesperados. Esses tipos de erros espontâneos são conhecidos como mutações.
As mutações ocorrem espontaneamente e desempenham um papel importante na hereditariedade e evolução. Uma mutação pode dar a uma espécie uma característica ideal para adaptar melhor ao seu ambiente, sendo assim favorecido pela seleção naturalou, ao contrário, pode conferir-lhe um caráter desfavorável e levá-lo à extinção.
Apenas essas características positivas se espalham pela espécie, à medida que o indivíduo favorecido se reproduz mais do que os outros, dando origem a uma nova espécie.
Genoma
O genoma é o conjunto de todos os genes contidos nos cromossomos, ou seja, a totalidade da informação genética de um determinado indivíduo ou espécie.
O genoma também é o genótipo, isto é, a expressão invisível e hereditária que em grande parte produz traços físicos e fisiológicos (o fenótipo) A origem deste termo vem da união de "gene" e "cromossomo".
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 ou células sexuais, que fornecem metade da carga genética de um novo Individual, completando-o com o do outro gameta (masculino e feminino) para construir um novo indivíduo geneticamente novo.
Engenharia genética e terapia genética
À medida que o funcionamento dos genes se torna cada vez mais conhecido, o genoma de espécies inteiras foi decodificado e as ferramentas tecnológicas estão disponíveis para intervir na informação genética.
Atualmente, novas opções biotecnológicas têm surgido, como a engenharia genética (ou manipulação genética) e a terapia gênica, para citar dois casos famosos.
A engenharia genética busca a "programação" de organismos organismos vivos pela manipulação (adição, exclusão, etc.) de seu código genético. Para isso, é usado nanotecnologia ou alguns vírus manipulado geneticamente.
Assim, é possível obter espécies animais ou vegetais com um fenótipo desejado, em uma versão mais extrema de melhoramento seletivo (que fazemos com animais domésticos) A engenharia genética desempenha um papel importante no indústria alimentícia, no agricultura, a pecuáriaetc.
Por sua vez, a terapia genética é um método ataque médico para doenças incuráveis, como 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 "suicidas" são introduzidos em células anormais que as levam a se desintegrarem, fazendo com que o câncer se mate à medida que se reproduz. Essa técnica, no entanto, ainda está em fase experimental e / ou inicial.