Expressão génica

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A expressão génica (português europeu) ou expressão genética (português brasileiro) é o processo pelo qual a informação hereditária contida em um gene, tal como a sequência de DNA, é processada em um produto génico funcional, tal como proteínas ou RNA.[1][2]

Vários passos no processo de expressão génica podem ser modulados, incluindo a transcrição do mRNA e a modificação pós-traducional de uma proteína. A regulação génica dá à célula controlo sobre sua estrutura e função e é a base para a diferenciação celular, morfogénese e para a versatilidade e adaptabilidade de qualquer organismo. A regulação génica pode também servir como substrato para mudanças evolutivas, dado que o controlo do timing, localização e quantidades de expressão génica podem ter um efeito profundo nas funções (ações) do gene num organismo. A regulação da expressão genética não ocorre em seres que contenham mRNA policistrónico, somente nos eucariotas é que se observa tal efeito.

Apesar da importância do entendimento do processo de expressão genética por somente um gene, estudos em redes são mais interessantes em casos práticos, no qual um conjunto de genes são estudos de forma unificada, ver (Biologia sistêmica,Redes funcionais).

Fonte: Khan Academy

Uma molécula de DNA não se reduz a uma cadeia longa e repetitiva de nucleotídeos, ao invés disto, ela é dividida em unidades funcionais chamadas de GENES (unidade fundamental da hereditariedade). Estes genes, podem especificar polipeptídios (proteínas e subunidades de proteínas) ou RNAs funcionais (como RNAt e RNAr), traduzindo-os  em estruturas que estão presentes em um determinado tipo celular. As células de um mesmo organismo e que possuem os mesmos genes tornam-se diferentes umas das outras porque sintetizam moléculas de RNA e proteínas diferentes, devido a isso diferem as suas estruturas e suas funções. Cada gene fornece instruções para um produto funcional, ou seja, uma molécula necessária para realizar um trabalho na célula. Durante a expressão de um gene codificante de proteína, a informação flui do DNA→ RNA→ PROTEÍNA. Esse fluxo direcional de informação é conhecido como o dogma central da biologia molecular, e o processo de ir de um DNA para um produto funcional, é conhecido como expressão gênica.[3]

Graças a expressão gênica, é possível ter uma diferenciação celular, que são variedades de tipos celulares em um mesmo organismo. A célula consegue controlar as proteínas que produz por alguns fatores, como por exemplo: controlando o processamento de seus RNAs transcritos, controlando quando um determinado gene é transcrito, controlando a saída dos RNAs do núcleo para o citoplasma e quais os mRNAs que estão no citoplasma serão traduzindo, controlando a degradação dos mRNAs e também, quando a célula consegue controlar a atividade e a degradação das proteínas que já foram formadas ou que ainda estão em formação. Esses fatores, controlam a expressão gênica, e permite que as células possam ser diferenciadas e desempenhar diferentes funções em um organismo multicelular.

Fonte: Khan Academy

Um exemplo de expressão gênica, é o gene da cor das flores de Mendel, que fornece instruções para fazer uma proteína que ajuda na produção de moléculas coloridas (pigmentos) nas pétalas das flores.[4]

Referências


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