Introdução e conceitos básicos
CARBOIDRATOS (ou carboidratos): são açúcares; eles são compostos terciários (consistindo em apenas três elementos: carbono, hidrogênio e oxigênio). Eles representam uma reserva de energia e são o ponto de partida para a produção de outros compostos orgânicos.
LIPÍDEOS: são comumente chamados de gorduras e também são substâncias de reserva e são constituintes de estruturas celulares.
PROTEÍNAS: são constituídas por aminoácidos; contribuem para a construção de estruturas de vários organismos, hemoglobina, enzimas, hormônios (regulam a coordenação harmoniosa entre as diferentes funções dos organismos), anticorpos.
ÁCIDOS NUCLEICOS: são constituídos por uma base nitrogenada (citosina, tímida, uracila, adenina e guanina), um açúcar e grupos fosfato.
A CÉLULA: a membrana celular tem uma espessura de 6-7 × 10 -10m; o diâmetro de uma célula é de cerca de 15 mm, enquanto o do núcleo é de cerca de 5 mm.
Os elementos característicos de uma célula são:
- Membrana perinuclear: delimita o núcleo;
- Nucléolo: é uma parte especializada do núcleo;
- Mitocôndria: é o "centro de energia" da célula;
- Peroxissomos: são organelas especializadas em reações de oxidação (liberam H2O2) e são pretas por conterem muito ferro;
- Ribossomos: estão contidos no retículo endoplasmático e sintetizam proteínas;
- Retículo endoplasmático: é rugoso se contém ribossomos e liso se não contém. Possui um espaço interno (lúmen) no qual as proteínas sintetizadas se acumulam;
- Aparelho de Golgi: consiste em sistemas de bexiga. As proteínas, por meio desse aparato, chegam ao seu destino sem erros.
Imagem retirada de www.progettogea.com
Uma célula filha é sempre igual a uma célula mãe.
O genoma humano é todo o patrimônio genético de um indivíduo e consiste em quarenta e seis cromossomos (vinte e três pares), em média, consistindo de setenta milhões de pares de bases, portanto, todo o genoma contém (46 × 70.000.000) 3 × 109 pares de bases e cada par contribui com aproximadamente 6-7 × 10-10 m para o comprimento.
Se desenrolarmos o DNA de cada cromossomo e alinharmos as 46 moléculas contidas no núcleo de uma célula somática, chegaremos a um comprimento de 2 m (cada cromossomo tem cerca de quatro cm de comprimento). Considerando, então, que um homem possui 10.000 bilhões de células, o DNA total chega a 20.000 milhões de km (a distância entre o sol e a lua é de 200 milhões de km)
Um único cromossomo é uma macromolécula com diâmetro de aproximadamente 2 × 10-9 me contém uma molécula de DNA; o gene é uma porção do DNA (ou seja, uma porção de um cromossomo) que contém uma "informação completa e específica para uma determinada propriedade. Hoje" todo o genoma humano é conhecido, ou seja, a sucessão completa das bases no DNA é conhecida , mas apenas algumas poucas porções do DNA receberam "uma" identidade: é necessário estabelecer qual porção do DNA corresponde a uma determinada propriedade.
Existem cerca de trinta mil genes, mas um gene pode ser expresso de maneiras diferentes, então isso é indicativo.
EXPRESSÃO: a informação contida em um gene leva à obtenção de um produto final (síntese protéica).
TRANSCRIÇÃO: conversão da informação contida em um gene em uma cadeia de RNA mensageiro por um sistema enzimático, o RNA mensageiro passa do núcleo para o citoplasma no qual os ribossomos estão contidos.
TRADUÇÃO: os ribossomos sintetizam a proteína, produto da expressão genética.
ENCODE: significa traduzir a mensagem.
Um sistema enzimático, portanto, por meio do processo de transcrição, converte a informação carregada por um gene em uma cadeia de RNA mensageiro e a tradução é iniciada.
Replicar o DNA significa copiar a parte do DNA de interesse para o RNA mensageiro.
As duas principais diferenças entre DNA e RNA:
- Ribose é o açúcar no RNA, enquanto a desoxirribose está no DNA;
- No DNA as bases nitrogenadas são: adenina, guanina, timina e citosina; enquanto no RNA o uracilo ocupa o lugar da timina.
Os genes geralmente contêm um ou mais segmentos de DNA dentro deles, que não codificam para a proteína; esses fragmentos são chamados de íntrons, enquanto os segmentos de codificação são chamados de exons.
Os exons representam a porção do gene que pode ser expressa enquanto os íntrons não são expressos.
Sob certas condições, o gene é expresso sem íntrons, mas sob outras condições, os íntrons podem ser transformados em exons e, consequentemente, expressos (ou seja, eles podem codificar para a proteína).
Dependendo dos vários íntrons expressos, existem diferentes produtos proteicos: um gene, portanto, pode ser expresso de maneiras diferentes.
Existe uma semelhança funcional entre os vários produtos do mesmo gene; no entanto, eles têm uma estrutura diferente e por isso são usados em locais diferentes.
A informação genética contida em cada célula de um organismo é a mesma. Por exemplo, o DNA de uma célula do fígado (hepatócito) e o DNA contido em uma célula muscular (miócito) são iguais; diferenciar um hepatócito de um miócito é a expressão diferente dos genes contidos no DNA.Em geral, alguns genes são expressos em uma célula e em outra célula, localizada em outra parte do organismo, outros são expressos.