RCG1002 - Genética - Fisioterapia e Terapia Ocupacional - 2024

Região Enhancer

Os enhancers, também conhecidos como acentuadores, são segmentos de DNA que aumentam a afinidade da maquinaria de transcrição por um promotor específico. 

  Uma Região Enhancer é uma sequência de DNA que pode aumentar a taxa de transcrição de genes específicos. Essas regiões atuam a distâncias consideráveis do promotor do gene e podem estar localizadas tanto a montante quanto a jusante do gene alvo. Eles funcionam através da interação com fatores de transcrição e outras proteínas reguladoras, facilitando a montagem do complexo transcricional necessário para a expressão gênica eficiente.

  Alguns enhancers são seletivos para células específicas, regulados por proteínas tecido-específicas que se ligam a enhancers específicos, causando uma curvatura no DNA e facilitando o acesso das proteínas da maquinaria de transcrição ao promotor alvo. 

  Essas regiões desempenham um papel crucial no controle da expressão gênica durante o desenvolvimento, em resposta a estímulos ambientais e na diferenciação celular, contribuindo para determinar quais genes são ativados em diferentes tipos de células e em diferentes estágios do desenvolvimento.

Referência: WATSON, J. D. et al. Molecular Biology of the Gene. 7. ed. Pearson, 2013.

Região Silenciadora

  Uma região silenciadora do DNA refere-se a uma parte específica do genoma onde os genes são suprimidos ou inativados, mesmo que estejam presentes. Essa supressão da expressão gênica ocorre através de modificações epigenéticas, que são alterações químicas na estrutura do DNA ou em proteínas associadas ao DNA, sem alterar a sequência de nucleotídeos.

  As modificações epigenéticas mais comuns em regiões silenciadoras incluem a metilação do DNA e a modificação das histonas. A metilação do DNA envolve a adição de grupos metil (CH3) em locais específicos do DNA, o que pode interferir na capacidade da maquinaria celular de transcrever genes localizados nesses locais. Por outro lado, a modificação das histonas refere-se à alteração na estrutura das histonas, proteínas ao redor das quais o DNA se enrola no núcleo celular. Diferentes modificações nas histonas podem afetar como o DNA é acessível para a transcrição e, portanto, influenciar a expressão gênica.

  Além das modificações epigenéticas, fatores como proteínas de ligação ao DNA e RNAs não codificantes também podem contribuir para a formação e manutenção das regiões silenciadoras do DNA.

CRAIG, Jeffrey M.; WONG, Nicholas C. Epigenetics: A Reference Manual. Elsevier, 2020.

Região Terminadora

  A região terminadora é uma sequência específica de nucleotídeos localizada no DNA que sinaliza o término da transcrição de um gene. Ela desencadeia a dissociação da RNA polimerase, que é a enzima responsável por sintetizar o RNA mensageiro (mRNA) a partir do DNA. 

  A região terminadora geralmente contém elementos como sequências ricas em citosina e guanina seguidas por uma região de estrutura secundária formada por emparelhamento de bases, como um hairpin (grampo) de RNA. 

  Essa estrutura secundária é crucial para o reconhecimento pela RNA polimerase de que chegou ao fim do gene, permitindo que ela se separe do DNA e o mRNA seja liberado. 

  A precisão na terminação da transcrição é essencial para garantir que o mRNA seja completo e funcional na síntese de proteínas durante a tradução.

Watson, James D., et al. Biologia Molecular do Gene. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.

Relógio Molecular

  O conceito de relógio molecular refere-se a um sistema intrínseco de cronometragem biológica que permite aos organismos ajustar suas atividades de acordo com o ciclo diário de 24 horas. Este sistema é fundamental para coordenar uma variedade de processos fisiológicos e comportamentais com os padrões ambientais de luz e escuridão.

  Os relógios moleculares são compostos por um conjunto complexo de proteínas e genes que interagem em ciclos regulares de feedback. Um exemplo comum é encontrado nos ritmos circadianos, que regulam a atividade de genes específicos em resposta aos sinais ambientais, principalmente a luz solar. Esses relógios são autônomos e persistem mesmo em condições isoladas de variações ambientais, indicando que sua operação depende de mecanismos internos.

  A regulação dos ritmos circadianos envolve processos de transcrição genética, onde certos genes "relógio" são expressos em padrões cíclicos. Esses genes codificam proteínas que se acumulam em níveis específicos ao longo do tempo e, eventualmente, retroagem para controlar sua própria expressão. Esses mecanismos garantem que os organismos possam prever e se adaptar regularmente às mudanças diárias em seu ambiente, otimizando funções biológicas como o metabolismo, a divisão celular, a atividade cerebral e o comportamento.

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2017). Biologia molecular da célula (6a ed.). Artmed.

São repetições de três nucleotídeos em tandem (um adjacente ao outro) que podem acontecer por todo o genoma humano e codificar vários aminoácidos. Em geral, os genes associados a essas repetições são selvagens polimórficos, ou seja, já possuem trincas repetidas em baixa quantidade na população normal. O prolongamento dessas repetições é instável (expansões repetidas instáveis) e, ao se expandir, pode levar a doenças (chamadas doenças de Antecipação) neurodegenerativas (mais de 12 confirmadas) como a doença de Huntington, a doença do X Frágil, a Distrofia Miotônica ou a Ataxia de Friedrerich. O aparecimento dessas doenças está relacionado com o fato de que essas repetições de nucleotídeos são hereditárias e podem se acumular a cada geração.

Referência do texto: Genética Médica Thompson Thompson 7Ed

A Replicação/Duplicação/Autoduplicação é o processo da duplicação da molécula de DNA. Esse processo ocorre durante a interfase (na fase S) do ciclo celular e nele as duas cadeias de nucleotídeos que formam o DNA inicial se separam (pela enzima Helicase que rompe as pontes de hidrogênio) e cada uma delas é pareada (DNA ligase) por uma nova cadeia complementar (DNA polimerase). A replicação do DNA é semiconservativa pois cada molécula de DNA produzida conserva um filamento da molécula de DNA original. Ou seja, a replicação da hélice dupla do DNA, resulta em duas moléculas filhas idênticas, cada uma é composta de uma fita dos pais e uma nova fita sintetizada.

O resgate de trissomias (ou monossomias) é um mecanismo celular ainda pouco esclarecido que, pelo pareamento de cromossomos, permite que a célula retorne à disomia (2 cromossomos). Um exemplo de trissomia é a do cromossomo 13/ síndrome de Patau (causada pela existência de um cromossomo 13 a mais, ou seja, três cromossomos 13) que causa graves problemas no cérebro, olhos, face e coração. O resgate trissômico refere-se à perda pós-zigótica de um cromossomo extra (um evento que torna a viável o desenvolvimento fetal). mas se o feto reter duas copias do cromossomo de um dos pais (ao invés de uma copia do pai e uma da mãe), o resultado é uma dissomia uniparental.

Referência do Texto: Genética Médica Thompson Thompson 7Ed

Vírus são parasitas intracelulares acelulares que podem ter como material genético DNA ou RNA.

Os Retrovírus são vírus com RNA (que pode ser + ou -), que possuem a enzima "transcriptase reversa" que possibilita a produção de DNA a partir do material genético composto por RNA, pelo processo chamado: Transcrição Reversa. Sendo que o processo habitual é a produção de RNA a partir do DNA pala Transcrição. Um exemplo de retrovírus é o HIV.

Proto-oncogenes são genes normais que possuem efeitos sobre a proliferação celular. Quando um proto-oncogene sofre uma mutação, ele pode ser ativado, dando origem a um oncogene, que é um gene que faz com que a célula se divida descontroladamente, podendo levar ao surgimento de tumores. Apenas uma única mutação em um alelo pode ser suficiente para ativar um oncogene. Essas mutações que ativam um oncogene podem ocorrer por vários caminhos, podendo ser altamente específicas, causando desregulação ou hiperatividade de uma proteína, e também eventos de amplificação gênica, que geram superabundância do RNAm codificado e do produto proteico. 

Pseudogenes são sequências de DNA que se parecem com genes conhecidos, mas não são funcionais e, portanto, não resultam em proteínas funcionais. Os pseudogenes podem ser de dois tipos: processados e não processados.