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Expressão de genes: comparação quantitativa

Publicado em 03/10/2005 

A regulação da expressão de um gene faz-se, num primeiro passo, ao nível da síntese do mRNA correspondente, num processo denominado transcrição (saber mais). Os níveis de mRNA sintetizados a partir de um determinado gene dependem da velocidade de transcrição, mas também da velocidade de degradação do mRNA presente na célula em cada momento. A determinação da concentração de mRNA presente na célula num determinado instante permite obter o resultado do balanço entre estes dois processos, ambos sujeitos a regulação. A comparação dos níveis de mRNA de um gene numa célula sujeita a uma qualquer alteração das condições ambientais permite associar esse gene à resposta celular à alteração ambiental em estudo. A comparação do nível de mRNA também pode ser realizada entre células de uma estirpe selvagem e uma estirpe mutante para avaliar a participação do gene eliminado ou mutado na expressão do gene cujo mRNA está a ser quantificado. Esta abordagem tem particular interesse na avaliação da contribuição de proteínas reguladoras na expressão dos genes.

Até há cerca de 10 anos a quantificação da expressão genética era apenas possível por análise gene a gene, por recurso a métodos como por exemplo a hibridação de Northern . Em resultado da disponibilização da sequência de genomas de um número crescente de organismos e o desenvolvimento da tecnologia de microarrays de DNA e de outras análises de expressão global, tornou-se corrente a análise da expressão de todos os genes do genoma. Esta análise contrasta com os métodos mais clássicos de análise da expressão gene a gene, que, de qualquer forma, ainda se utilizam para uma análise mais fina. A análise da expressão genómica pode ser feita ao nível do transcritoma (o conjunto de todos os transcritos expressos a partir do genoma) através da tecnologia de microarrays de DNA.

A regulação da expressão genética não é contudo unicamente dependente do processo de transcrição. Essa regulação também ocorre ao nível da tradução (saber mais) bem como de mecanismos pós-tradução. Estes incluem modificações da proteína sintetizada por introdução de grupos substituintes em reacções de fosforilação ou glicosilação, por exemplo.

Sendo assim, a compreensão da variação global da expressão dos genes do genoma tem de passar pela comparação da quantidade e a caracterização das diversas formas proteicas. Este estudo é feito por recurso à proteómica quantitativa (ou proteómica de expressão), sendo o proteoma definido como o conjunto de todas as proteínas/formas proteicas expressas a partir do genoma, num determinado instante. A técnica mais comum para separar as muitas proteínas e formas proteicas que se encontram num extrato celular é a electroforese bi-dimensional.

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