Conceito de Expressão Génica
O termo Expressão Génica diz respeito ao mecanismo que leva à produção de um fenótipo por um gene específico. Este mecanismo envolve a transcrição do gene (DNA) para RNA e a sua posterior tradução para a proteína com determinada função.
A célula e a Expressão Génica
Os organismos multicelulares, como os animais e o Homem, são compostos por uma grande variedade de células, tecidos e órgãos que asseguram o seu normal funcionamento. As células apresentam fenótipos específicos devido à sua expressão génica.
A expressão génica envolve várias etapas (figura 1):
- transcrição (de DNA para RNA);
- processamento do RNA (para formam RNA mensageiro);
- exportação do RNA do núcleo para o citoplasma;
- tradução (de RNA para proteína);
- maturação das proteínas (para obterem a sua conformação tridimensional);
- transporte das proteínas (dos ribossomas para o seu local de ação).
As células existentes nos organismos multicelulares têm diferentes fenótipos pois estão comprometidas com uma determinada linhagem (células musculares, células nervosas, células epiteliais, etc.), o que é o mesmo que dizer que são células diferenciadas. A existência destas células diferenciadas, que contêm exatamente a mesma informação genética, mas que se apresentam com diferentes morfologias e funções, deve-se à regulação da expressão génica. Por outro lado, as próprias células têm a capacidade de expressar os genes de acordo com as suas necessidades em relação ao ambiente que as rodeia, podendo ‘ligar’ e ‘desligar’ essa expressão.
A expressão génica pode ser regulada em várias etapas do processo (figura 1):
- regulação transcricional (na passagem de DNA para RNA);
- regulação pos-transcricional (no processamento do RNA ou na sua exportação do núcleo para o citoplasma);
- regulação da tradução (na passagem de RNA para proteína);
- regulação da degradação das proteínas.
Figura 1 – Esquema das etapas da expressão génica e das várias fases da sua regulação.
Eucariotas e Procariotas
Os eucariotas regulam a expressão dos seus genes através das várias etapas, tal como foi referido anteriormente.
Já no caso dos procariotas, existem efetivamente rearranjos no DNA que são passados à descendência. No entanto, algumas das alterações podem não passar à descendência. Tal como nos eucariotas, os rearranjos no DNA podem levar à ativação ou à inibição da expressão génica.
Estudo da Expressão Génica
As técnicas mais utilizadas para estudar a expressão genética são: hibridação in situ, Northern blot, Western blot e DNA microarrays. Esta ultima técnica possibilita o estudo da expressão de vários genes em simultâneo.
References:
Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Keith R., Walter P. (2007). Molecular Biology of the Cell (5th edition). Garland Science, New York.
