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Gene Regulador

Autor: Mara Marques
Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Data de criação: 05/03/2015;

Resumo: Apresentação do conceito de Gene Regulador...
Quando a função do produto de um gene é a regulação da expressão de determinado gene, o primeiro denomina-se (...)

Palavras chave:  biologia

Conceito de Gene Regulador

Quando a função do produto de um gene é a regulação da expressão de determinado gene, o primeiro denomina-se gene regulador. Deste modo, os genes reguladores podem regular a transcrição de outros genes através da ligação dos seus produtos a determinados sítios no DNA, geralmente a montante do gene alvo. Os genes reguladores podem regular um gene alvo de forma positiva, ligando-o, ou de forma negativa, desligando-o.

O controlo da expressão dos genes em procariontes e eucariontes dá-se, geralmente, a nível da transcrição. Os produtos dos genes reguladores podem ser proteínas repressoras, proteínas ativadoras ou pequenos RNAs regulatórios.

A função de um gene regulador pode ser investigada pela introdução de uma versão antisense. A fim de se estudar a importância da expressão de um gene alvo no tempo pode-se colocar o gene antisense sobre o controlo de um promotor que seja ele próprio sujeito a regulação. O gene alvo pode então ser desligado ou ligado pela regulação da produção de RNA antisense.

Exemplos de genes reguladores

 Os genes reguladores são essênciais para a regulação da expressão genética nas células e vírus, uma vez que os seus produtos permitem a adaptabilidade e sobrevivência destes organismos face a determinados sinais externos e condições adversas. Estes podem ser a disponibilidade de nutrientes ou a densidade populacional em determinadas espécies bacterianas, num fenómeno denominado Quorum Sensing. Os genes reguladores têm também um papel fundamental nos circuitos genéticos despoletados durante o desenvolvimento embrionário de fungos, plantas e animais, como por exemplo os genes homeobox, sendo assim os próprios produtos destes genes os sinais que controlam a expressão genética.

Em procariontes, o operão da lactose da bactéria Gram-negativa Escherichia coli é utilizado como modelo por partilhar várias características com outros operões. O gene regulador lacI ou repressor lac produz um mRNA que, por sua vez, produz uma proteína que pode ligar-se ao operador do operão da lactose. Outros repressores, como no caso do repressor trp do operão do aminoácido triptofano em Escherichia coli, conseguem controlar genes estruturais dispersos por se ligarem a mais do que um operador.

O bacteriófago λ, que infecta a bactéria Escherichia coli, apresenta um ciclo lítico e um ciclo lisogénico que dependem da expressão de determinados genes, nomeadamente de dois genes reguladores cI e cro.

Na levedura Saccharomyces cerevisiae, o gene GAL4 é um gene regulador que codifica uma proteína regulatória positiva necessária para a transcrição de genes estruturais para o metabolismo da galactose e melibiose.

Os genes reguladores são também alvo de estudo nas mudanças morfológicas que acompanharam a domesticação de determinados vegetais e frutos. Estudos indicam uma correlação entre o crescimento do tomate e o gene regulador fruit weight 2.2, que terá sido alvo de algumas mutações no processo de domesticação.