Como ligamos o interruptor? © iStockphoto.com / Osuleo A menos que eles agendem uma consulta para os destaques do salão, muitas pessoas que começaram como loiras se despedem de seus cabelos de cor mais clara à medida que crescem. O estresse da idade adulta afugenta nossos cabelos de infância? Ou, vamos dar outro exemplo de uma característica da infância perdida na idade adulta - a capacidade de digerir laticínios. Graças a uma enzima chamada lactase, a maioria das crianças pequenas pode digerir o leite. Mas conforme as crianças crescem, é comum perder essa habilidade. O que está acontecendo aqui?
Tudo se resume a um processo chamado regulação gênica . É assim que nossos genes são desligados e ligados, para coisas menores, como cor do cabelo e funções vitais, como proteção contra câncer.
Dentro de nossos corpos, nós abrigamos trilhões de células, todos ocupados fazendo seus trabalhos enquanto desfrutamos nossos dias. Cada uma dessas células tem um núcleo que contém nosso DNA - material genético que nos foi transmitido por nossos pais. O DNA é composto por diferentes sequências de nossos genes. Essas sequências contêm instruções para a produção das proteínas que realizarão a função específica de uma célula. É assim que uma célula pode acabar sendo importante para seus rins, enquanto outra célula faz osso.
Quando um gene é desligado, ele não fornece mais as instruções para a produção de proteínas. Isso significa que as proteínas necessárias para cumprir uma tarefa específica - digamos, toleram a lactase - não são produzidos. Pense em seguir instruções de direção em um dispositivo GPS em seu carro. O que acontece quando você dirige no subsolo em um túnel? O solo acima de você bloqueia a capacidade do GPS de receber instruções de seu satélite. Em outras palavras, as direções são mascaradas, e você pode não saber que caminho seguir.
Essa metáfora também é uma forma de ver a regulação gênica. Contudo, quando se trata de genes, não é uma camada de sujeira e metal obstruindo o caminho. Pode ser um (ou mais) de uma variedade de fatores:estágios de seu desenvolvimento, o ambiente, influências internas como hormônios e mutações genéticas. Ter em mente essa gama completa de fatores também ajuda a mostrar que a regulação gênica nem sempre é uma coisa ruim. Assim como ter que descobrir nossas próprias direções de vez em quando pode ser gratificante para o explorador em todos nós, desligar e ligar certos genes pode ser um processo completamente natural. A regulamentação pode ajudar nossas células a se comportar adequadamente e nos ajudar na adaptação ao nosso ambiente [fonte:National Center for Biotechnology Information].
Agora que você tem uma breve visão geral sobre a regulação genética à distância, descobrir o que está acontecendo dentro de uma célula para desligar e ligar os genes.
Embora a regulação gênica seja complexa e ainda tenhamos muito que aprender, os cientistas sabem de três maneiras pelas quais nossos genes são ativados e desativados. Abordaremos todos os três aqui.
A primeira forma de nossos genes obterem a grande luz vermelha ou verde é através transcrição de gene . Durante a transcrição, o primeiro passo para ler as instruções do gene e fazer as proteínas, o núcleo da célula precisa descobrir como fazer com que seu conhecimento seja transferido. Ele faz isso copiando a si mesmo e enviando a cópia para compartilhar as instruções. É como copiar as instruções de direção com antecedência e compartilhá-las com todas as outras pessoas.
Claro, se você não pode chegar a essas direções, você não pode compartilhá-los, qualquer. É assim que a regulação gênica funciona durante a transcrição. Uma proteína, Chamou o fator de transcrição , pode encobrir as direções dos genes ou revelá-los, determinando assim se o gene está ativado ou desativado.
Descobertas recentes revelaram outro meio de regulação gênica. Esta nova área da ciência é chamada epigenética , o estudo de como diferentes fatores ambientais e de estilo de vida podem alterar como nossos genes se comportam, sem realmente mudar nossa composição genética [fonte:Science].
Então, como algo como a exposição a um risco ambiental pode controlar nossos genes sem realmente mudá-los? A resposta é através Metilação de DNA . Durante a metilação, grupos metil - uma gangue de um carbono e três hidrogênios - mova-se e atinja nossos genes. O grupo metil diz ao gene como se comportar [fonte:Weinhold]. Algumas dessas mudanças de comportamento parecem estar associadas a doenças, portanto, os pesquisadores estão tentando desenvolver medicamentos que possam controlá-los. Uma vez que esses desenvolvimentos estão em sua infância, no entanto, os pesquisadores enfrentam os desafios de ativar ou desativar inadvertidamente outros comportamentos enquanto tentam tratar apenas um.
Enquanto estamos no tópico de medicamentos que impulsionam a metilação, vamos falar mais sobre como os humanos estão controlando a genética com nossas próprias mãos. Se nossos genes forem desligados e ligados ao longo de nosso desenvolvimento ou por influências externas, podemos nos tornar os oficiais de trânsito em vez disso? Parece que sim.
Assim como com o desenvolvimento de medicamentos epigenéticos, pesquisadores estão trabalhando em abordagens para terapia de genes . De um nível muito básico, na nova arena da terapia genética, genes saudáveis são adicionados a áreas onde outros genes desapareceram, têm uma mutação ou estão apenas "desligados". A esperança é que os genes saudáveis dêem início ao que os genes silenciosos ou ausentes deveriam estar fazendo.
Se você pegar nosso exemplo de GPS, é como obter as direções do motorista do carro próximo a você, já que o GPS não funciona no túnel. Contudo, tendo em mente todas as complexidades de como os genes são regulados e como estamos aprendendo mais e mais a cada dia sobre o que os genes individuais fazem e como eles interagem, o desafio aqui é desenvolver uma terapia que seja eficaz. Afinal, lembre-se de quantas vezes você recebeu instruções erradas.
