Os 20 tipos de genes (características e funções) - Médico - 2023

Contente

Naturalmente, a humanidade sempre tentou encontrar sentido em sua própria existência. Mas para muitas questões filosóficas que queremos abordar e para muitas abordagens que tomamos, a verdade é que a existência humana é possível graças e apenas a uma coisa: os genes.

Como em qualquer outro ser vivo, desde a mais simples bactéria até uma sequóia, o material genético contém todos os ingredientes para nos constituir, nos programar e nos regular. É nesses genes que todas as informações sobre quem somos estão localizadas.

Os genes são o pilar da vida. Sem DNA não há existência possível. E é graças aos sistemas que "lêem" este manual de instruções que é o material genético que nossas células sabem funcionar. Mas o que exatamente são genes? Como eles determinam nossa anatomia e fisiologia? Todos são iguais? Como eles são classificados?

No artigo de hoje, vamos responder a essas e muitas outras perguntas sobre os genes, as unidades celulares presentes no núcleo da célula onde absolutamente todas as instruções para a operação de nossas células são codificadas.

Você pode estar interessado: "As 3 diferenças entre DNA e RNA, explicadas"

O que exatamente é um gene?

Um gene é uma porção do DNA composta por uma sucessão de nucleotídeos, dando origem a regiões do material genético que carregam informações para um processo celular específico.. Os genes, então, são as unidades funcionais do DNA, uma vez que fornecem instruções exatas sobre como as células devem se comportar nos níveis anatômico e fisiológico.

Mas o que é DNA? E o material genético? E os nucleotídeos? Vamos passo a passo. Todas as células eucarióticas (animais, fungos, plantas, protozoários e cromistas) possuem, em seu citoplasma, um núcleo. Esta é basicamente uma região protegida por membrana onde o DNA é armazenado.

Este DNA ou material genético é o conjunto único de genes daquele organismo e está presente em todas as células. Que mais tarde cada grupo de células é especial porque apenas certos genes são expressos, mas de um neurônio a uma célula muscular, todos eles têm o mesmo DNA em seus núcleos.

E esse DNA é, em essência, uma sequência de nucleotídeos. Portanto, esses nucleotídeos são as menores unidades do material genético, algo como cada uma das peças do quebra-cabeça. São moléculas que, quando unidas, carregam todas as informações genéticas do indivíduo.

Mas o que exatamente eles são? Os nucleotídeos são moléculas compostas por um açúcar (no DNA é uma desoxirribose, daí o nome ácido desoxirribonucléico), uma base nitrogenada (que pode ser adenina, guanina, citosina ou timina) e um grupo fosfato que tornará possível a ligação com outros nucleotídeos.

Esses nucleotídeos irão se juntar, formando uma espécie de colar de pérolas em que, dependendo da sucessão de bases nitrogenadas, levarão uma mensagem ou outra. Ou seja, como a única coisa que muda entre os nucleotídeos é por qual das 4 bases nitrogenadas ele se forma, podemos fazer combinações praticamente infinitas.

E é aqui que chegamos ao conceito de gene. Um gene é uma porção do DNA em que uma sequência específica de nucleotídeos codifica uma proteína específica. E é que as enzimas encarregadas de ler o material genético, estão escaneando os nucleotídeos da seqüência. E quando terminam de ler uma porção funcional, eles sintetizam a proteína que deveriam ter (é a sucessão de bases nitrogenadas que o torna um ou outro).

Em suma, podemos considerar um gene como um "pacote" de nucleotídeos cuja sequência de bases nitrogenadas possibilita que as enzimas que leem o material genético sintetizem uma proteína específica.

Para saber mais: "DNA polimerase (enzima): características e funções"

Como os genes são classificados?

Já entendemos que os genes são sequências de nucleotídeos dentro do material genético total que carregam as informações para a síntese de uma proteína específica. Agora, dependendo de suas características, grau de expressão, regulação celular e funções, eles podem ser de diferentes tipos. Vamos ver eles.

1. Codificando genes

Os genes codificadores são os genes por excelência, no sentido de que atendem exatamente à definição que dissemos. Em nível acadêmico, são os mais fáceis de entender. Esses são os genes formados por uma sequência de nucleotídeos que, quando lidos, codifica para uma única proteína específica.

2. Genes reguladores

Genes reguladores são sequências de nucleotídeos dentro do DNA cuja função não é codificar uma proteína e permitir sua síntese, mas coordenar a expressão dos genes codificantes. Ou seja, eles são os genes que determinar quando e de onde um gene codificador deve ser lido para que tenhamos apenas a proteína que queremos e quando queremos. Existem alguns que são necessários apenas quando a célula se divide, por exemplo. E aqui esses genes entram em ação.

3. Pseudogenes

Como podemos deduzir por seu nome, pseudogenes não são exatamente genes. E é que se trata de sequências de nucleotídeos que herdamos da evolução biológica e que na espécie de onde viemos elas tinham uma função (codificadora ou reguladora), mas que atualmente não desenvolvem mais nenhuma função.

Portanto, são regiões de DNA que não cumpre nenhuma função de expressão de proteínas nem de coordenação do material genético, mas que mantemos em nosso genoma. São para os genes o que os órgãos vestigiais (como o apêndice) são no nível macroscópico. Algo como "resíduos" ou vestígios de evolução.

4. Genes constitutivos

Genes constitutivos, mais conhecidos no mundo da genética pelo nome em inglês (Genes de manutenção de casas), está sequências de nucleotídeos que devem sempre ser expressas. Como seu nome em inglês sugere, são eles que mantêm a casa flutuando. Portanto, eles são genes codificadores cuja expressão de proteínas não é controlada por genes reguladores. Eles têm que se expressar constantemente, implacavelmente. Os genes que expressam proteínas que possibilitam o metabolismo energético são desse tipo, pois devem estar sempre ativos.

5. Genes não constitutivos

Genes não constitutivos, por outro lado, são aqueles que eles não precisam estar sempre ativos. São sequências de nucleotídeos que não devem ser expressas o tempo todo. Há momentos em que devem expressar proteínas, mas outros momentos em que devem ser silenciados. Eles "ligam" ou "desligam" dependendo do que dizem os genes reguladores que vimos ou da presença ou não de certas substâncias químicas.

6. Genes induzíveis

Genes induzíveis são aqueles genes não constitutivos que são desligados em condições normais até que haja uma determinada substância química no ambiente. Quando eles detectam sua presença, eles acordam e eles começam a codificar para a proteína específica.

7. Genes reprimíveis

Os genes reprimíveis são o pólo oposto ao anterior. Nesse caso, as sequências de nucleotídeos que o constituem estão sempre ativas, ou seja, em condições normais codificam para proteínas. Até que um produto químico específico chegue. Assim que detectam, eles adormecem e eles param de codificar para essa proteína.

8. Genes específicos de tecido

Um neurônio, uma célula muscular, uma célula da pele, uma célula renal ... Todas as células do nosso corpo contêm o mesmo DNA e, portanto, têm os mesmos genes. Mas dependendo do tecido em que você está, Você deve apenas expressar alguns específicos e silenciar outros. Esses genes que são ativados apenas em células específicas são tecidos-específicos e possibilitam a enorme diversidade morfológica e fisiológica (de função) dos diferentes tipos de células do organismo.

9. Genes estruturais

Genes estruturais são sequências de nucleotídeos com informações de codificação para proteínas que manter a maquinaria celular ativa. De polipeptídeos para renovar a membrana celular aos anticorpos, passando por fatores de coagulação, lipídios para o transporte de moléculas, hormônios ... Tudo que a célula precisa para sobreviver está codificado nesses genes estruturais.

10. Genes sobrepostos

O termo gene sobreposto se refere ao fato de que dependendo de qual nucleotídeo você começa a ler uma sequência, você obterá uma proteína ou outra. Portanto, dependendo de onde a leitura começa, você pode ter vários genes diferentes. Vamos imaginar que, se você começar na posição A do nucleotídeo, terá a proteína H2 (estamos inventando isso). Se você começar com B, a proteína PT4. E se você começar com C, a proteína W87. No mesmo trecho, você tem três genes diferentes que se sobrepõem. Dependendo de como a sequência é lida, uma ou outra será expressa.

11. Transposons

Os transposons são Segmentos de DNA com a capacidade de se mover por todo o genoma. Nesse sentido, são genes capazes de "pular" de um lugar a outro dentro do material genético. Em humanos existem vários tipos de transposons, mas basta entender que são porções do DNA que são inseridas em diferentes sequências genéticas para modular sua expressão. Eles se movem de acordo com onde são necessários.

12. Genes interrompidos

Os genes interrompidos são aqueles com regiões de nucleotídeos que intercalam exons e íntrons. Os exons são as porções que codificam uma proteína, enquanto os íntrons são os segmentos de nucleotídeos que não codificam e, portanto, não têm informações. O nome desses genes é dado porque essas regiões codificantes são interrompidas por segmentos sem informação genética. Praticamente todos os genes em eucariotos são desse tipo.

13. Genes processados

Genes processados são genes que não tem íntrons, apenas exons. Isso pode parecer positivo, pois tem apenas regiões codificantes (exons). No entanto, a verdade é que carecem de um promotor (a sequência que permite a leitura dos genes), por isso geralmente não são funcionais.

14. Genes de cópia única

A maioria dos genes é repetida em todo o DNA por razões de "segurança" e eficácia. Aqueles com uma única cópia, entretanto, são aqueles que não se repetem. Existe apenas uma cópia desse gene (se houver apenas 2 ou 3 cópias, também é considerado deste tipo). São também os mais sensíveis às mutações, pois como só existe uma cópia, se ela sofrer um erro genético, não poderá ser compensada com outro gene "bom".

15. Genes repetidos

Genes repetidos, entretanto, são aqueles que ocorrem com múltiplas cópias em todo o material genético. Ou seja, na sequência total de nucleotídeos encontramos o mesmo gene repetido várias vezes. Eles são necessários em grandes quantidades, portanto, têm um maior número de cópias.

16. Multigenes

Os multigenes são semelhantes ao caso anterior, mas com suas peculiaridades. É uma família de genes semelhantes (mas que não se tornam cópias) que, sim, se expressam juntos, pois suas funções também são semelhantes e devem trabalhar juntos para cumprir uma função específica em comum.

17. Genes complementares

Por complementar, queremos dizer dois genes diferentes que interagem entre si. E dependendo das características de cada um deles, a expressão da proteína será uma ou outra. Ou seja, são genes que, como o próprio nome sugere, se complementam. Da soma deles temos uma proteína específica.

18. Genes polimórficos

Por polimórfico, queremos dizer todos os genes que pode adotar conformações diferentes, dando origem a diferentes proteínas dependendo desse fator.Ou seja, sem deixar de ser o mesmo gene (mudando muito poucos nucleotídeos), ele pode expressar produtos diferentes dependendo dessas variações em sua conformação.

19. Genes modificadores

Genes modificadores são aqueles que, sem determinar que outros genes sejam ligados ou desligados (isso é feito por reguladores), modulam a atividade dos genes quando eles estão sendo expressos. Ou seja, eles podem modificar o efeito dos genes que estão ativos.

20. Genes letais

Genes letais são sequências de nucleotídeos que sofreram mutação suficientemente prejudicial à expressão de proteínas que o indivíduo portador desse erro genético morre antes de atingir a idade reprodutiva. Se não causa a morte, mas afeta muito a qualidade de vida ou suas habilidades físicas e / ou mentais, nos referimos a ele como um gene deletério. E isso apenas por causa de um gene mutado. Portanto, eles são letais.