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What is known about the function of introns, the nonencodingsequences in genes?

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esta questão relaciona-se com uma característica curiosa de como a informação genetica é organizada no DNA de muitos organismos. The sequence of basesthat make upDNA encode a corresponding sequence of amino acids which make upproteins.,Biólogos moleculares havia assumido que em um gene, tudoo DNAcoding para uma proteína seria contínua, e que é o que theyfound whenthey primeiro olhou para os genes de procariotas (bactérias e outras simplecells). Quando pesquisadores analisaram células mais complexas (eucarióticas), no entanto, descobriram que a codificação do DNA é tipicalidiscontínua:trechos de codificação do DNA (chamados exons) são intercalados com longas trechos de DNA não codificado (chamados introns). Após o DNA istranscrito em uma cadeia de RNA–mas antes da intoproteína estranslada RNA–os introns são editados., Embora os intrões tenham sido muitas vezes apelidados de “ADN-lixo”, o facto de serem tão comuns e terem sido observados durante a evolução leva muitos investigadores a acreditarem que servem alguma função.Ashok Bidwai, um professor assistente no departamento de biologia da Universidade da Virgínia Ocidental, elabora:”acredita-se amplamente que os intrões são remanescentes de sequências genéticas que serviram como espaçadores entre os troços de DNA que codificavam proteínas específicas, comparativamente simples., Durante a evolução das proteínas complexas, as regiões do código genético (conhecidas como domínios) podem ter sido confundidas e reunidas para gerar novas sequências que codificam estruturas proteicasnovasasque assumiram novas funções. Thishypothesis isbased na observação de que as posições relativas de intronsin genesremain praticamente o mesmo em organismos tão diversos como Drosophilamelanogaster (mosca da fruta), Caenorhabditis elegans(um widelystudied nematóide), ratos e seres humanos. Walter Gilbert, da Harvarduniversity, expôs muitos dos detalhes desta hipótese.,

“além disso, alguns pesquisadores têm proposto que intronsserve como amechanism que seleciona para os genes que serão expressas cedo(ao invés de thanlate) durante o desenvolvimento de um organismo. No entanto, esta ideia não se baseia numa experimentação intensiva, pelo que a sua plausibilidade não é certa.”

Sandro J. de souza, whoworks em WalterGilbert’slaboratory da Universidade de Harvard, expande-se em prevailingintronhypothesis:

“Questões sobre a função de íntrons apareceu immediatelyafter theirdiscovery em 1977. Qual é o papel dos intrões? Por que estão aqui em nossos gêneros?, Quase 20 anos depois ainda não temos respostas definitivas, mesmo que algumas bases de dados de DNA agora contenham cerca de 500 megabases de consequências–ou seja, cadeias de código genético que representam 500 milhões de letras químicas do nosso genoma.

“Primeiro, vamos começar com algumas classificações. Existem pelo menos cinco tipos diferentes de intrões. Algumas delas são ribozimas, regras de Rnamoleculas que são catalisaticamente ativas, o que significa que facilitam certas ações químicas; algumas dessas ribozimas são capazes de executar uma ação na qual elas se unem da transcrição original., O mostcommontype do intron é chamado de um spliceosomal ou nuclear intron; onome comesfrom a maquinaria celular, conhecido como o spliceosome, que isresponsible para emendar e certificando-se de que o geneticsequences inintrons não são traduzidas para o lixo proteínas. Este tipo deintron é a única encontrada nos genes nucleares dos humanos. em geral, os intrões nucleares são difundidos em complexeucariontes, ou organismos maiores. Os procariotas simples e eucariotas (como fungi e protozoa) não os possuem., Em organismos multicelulares complexos (tais asplantes e vertebrados), os intrões são cerca de 10 vezes mais longos do que osexões, as partes activas e codificantes do genoma. A sequência e a duração dointronsvário rapidamente ao longo do tempo evolutivo. os intrões

às vezes têm funções identificáveis. Os cientistas encontraram exemplos claros de “intrumentos nucleares funcionais” quepodemalterar as consequências importantes para a expressão do gene sobre o qual os intrinsecosem., Esta função não é uma característica geral dos intrões,no entanto,porque vários genes que não possuem intrões expressam-se normalmente(histonas e genes receptores olfativos, por exemplo). Existem salsocases nas quais os intrões contêm genes para o pequeno RNA nuclear,o que é importante para a tradução do RNA mensageiro, um intermediarybetweenDNA e proteínas. Os intrões nucleares também podem ser importantes em um processo de splicing alternativo, que pode produzir vários tipos de messengerrna a partir de um único gene., Embora estes exemplos demonstrem um aconstructiverol para introns, eles não podem explicar por que os introns são soubíquos em ourgenes.

“in 1978 Walter Gilbert of Harvard expressed a different view of the thenature of introns (in the same report in which he coined theterms ‘exon ‘and’intron’). He suggested that introns could speed upevolution byromoting genetic recombinations between exons. Este processo (que apelidava de “baralhamento de exon”) estaria directamente associado à formação de novos genes. Os intrões, desta perspectiva, têm um objectivo profundo., Os pontos focais são os pontos quentes para a recombinação na formação de novasinaçõesde exões. Em outras palavras, eles estão em nossos genes porque eles têm sido usados durante a evolução como um caminho mais rápido para montar novos genes.Ao longo dos últimos 10 anos, a ideia de baralhar exon foi apoiada por dados provenientes de várias abordagens experimentais.

“vários projetos de genoma serão concluídos na próxima década. Espera-se que produzam uma enorme quantidade de informação sobre as consequências. Os novos dados devem resolver a maior parte das nossas questões básicas sobre as funções dos introns.

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