Os pesquisadores descobrem' genes recicl ` no genoma mamífero

Se ouve-se frequentemente sobre a multidão de genes que nós temos em comum com chimpanzés, de pássaros ou de outras criaturas vivas, mas tais comparações estão enganando-se às vezes. A porcentagem compartilhada refere geralmente somente os genes que codificam instruções para fazer proteínas -- quando genes reguladores de negligência, que todavia compo uma grande parte do genoma. “Seres humanos e peixes, por exemplo, parte aproximadamente 70% de seus genes da proteína-codificação, mas somente aproximadamente 0,5% de uma classe importante de genes reguladores -- que causam não-codificação longa assim chamada RNAs, ou lncRNAs,” diz o Dr. Igor Ulitsky do departamento regulamentar biológico no instituto de Weizmann da ciência.

Os lncRNAs (relação-RNAs pronunciada) até que recebido recentemente muito menos atenção do que os genes da proteína-codificação, mas estão provando agora ser do interesse crescente à ciência. Há não somente tanto como como 20.000 genes do lncRNA no genoma humano -- número mais ou menos idêntico como a proteína-codificação umas -- mas os lncRNAs têm sido revelados ultimamente para servir como os interruptores mestres em uma grande variedade de processos biológicos. Desligam genes sobre e e afectam outros genes reguladores, controlando o destino celular durante a revelação fetal, assim como divisão celular e morte no organismo adulto. Estes reguladores mestres podem conseqüentemente guardarar a chave a explicar ou mesmo a tratar uma variedade de doenças.

Para fazer o sentido dos lncRNAs, os cientistas estão tentando compreender como apareceram no genoma e se podem ser agrupados em classes de acordo com sua actividade. Em um estudo recente publicado na biologia do genoma do jornal, em Ulitsky e em sua equipe -- estudantes de pesquisa Hadas Hezroni, Gali Housman e Zohar Meir, e cientistas afastamento cilindro/rolo do pessoal. Rotem Ben-Tov Perry e Yoav Lubelsky -- controlou identificar uma classe de lncRNAs mamíferos que tinham evoluído de uns genes mais antigos tomando em funções novas.

Os cientistas começaram com a suposição que a evolução é um processo econômico: Se um gene perde sua função, é provável “ser recicl para fins diferentes” na pilha. “Apenas enquanto os tijolos de um monumento arruinado podem ajudar a construir uma casa nova, assim os genes que saíram do uso podem encontrar papéis novos na pilha no curso da evolução,” Ulitsky explicam.

Seus membros da equipa desenvolveram uma série de algoritmos que os permitiram de encontrar tais genes “recicl” no genoma mamífero. Primeiramente, identificaram quase 1.000 genes que codificam para proteínas nas galinhas, nos peixes, nos lagartos e em outros animais vertebrados não-mamíferos, mas não nos seres humanos, nos cães, nos carneiros e nos outros mamíferos. Os cientistas supor que pelo menos alguns destes genes, após ter perdido sua função da proteína-codificação, começaram fabricar lncRNAs nos mamíferos. Comparando do “vizinhanças gene” à proximidade dos lncRNAs e dos genes que tinham parado a codificação para proteínas, os pesquisadores revelaram aquele certamente, aproximadamente 60 genes do lncRNA nos mamíferos -- ou 2% a 3% dos lncRNAs compartilhados por seres humanos e pela outra espécie mamífera -- pareça ser derivado dos genes ancestrais. Sua seqüência genética é em alguns casos similar àquela dos genes antigos, mas perderam sua capacidade da proteína-codificação.

“É duro conhecer o que fez com que estes genes perdessem seu potencial da proteína-codificação mais de 200 milhão anos há, quando os mamíferos evoluídos de seus antepassados vertebrados,” Ulitsky diz. “Mas o facto de que estes genes estiveram conservados no genoma durante tanto tempo sugere que joguem papéis importantes na pilha.”

Identificar tais “fósseis” de genes da proteína-codificação no genoma mamífero facilitará um estudo mais adicional de lncRNAs humanos e pode finalmente ajudar cientistas a compreender o que acontece quando sua função é interrompida. Por exemplo, os lncRNAs ajudam a criar tipos diferentes de neurônios no cérebro fetal; sua falha determinar correctamente o destino destes neurônios pode contribuir à epilepsia. Porque os lncRNAs são envolvidos na divisão de pilha de controlo, seu mau funcionamento pode ser implicado no cancro. Finalmente, os lncRNAs de manipulação podem torná-lo possível tratar determinadas desordens genéticas.

Explica Ulitsky: “Nos últimos anos, os lncRNAs foram encontrados para ser importantes para a activação ou a repressão dos genes relevantes a uma variedade de desordens. Pode um dia ser possível tratar estas desordens visando os lncRNAs para reprogram redes reguladoras do gene inteiro. Por exemplo, em um estudo nos ratos, os pesquisadores na faculdade de Baylor da medicina em Houston, Texas, tinham evitado a progressão da síndrome de Angelman, causada por mutações no cromossoma 15, silenciando um lncRNA particular -- para desencadear a expressão de um gene que reprima.”