CIENTISTAS DESCOBREM POR QUE CROMOSSOMO X CARECE DE ‘GENES HOUSEKEEPING’

Os homens têm uma cópia, as mulheres têm duas, mas os cientistas há muito tempo são intrigados sobre por que o cromossomo X humano contém principalmente genes que estão ativos em um pequeno número de tecidos. Agora, uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade de Bath estudou a evolução desse cromossomo X e descobriu por que ele contém uma mistura incomum de tais genes.

Visão microscópica cromossomo X (imagem) de. Os pesquisadores analisaram maior compêndio mundial de dados sobre a atividade do gene e olhou como a atividade no cromossomo X compara com o de outros cromossomos. Crédito: © Giovanni Cancemi / Fotolia

Visão microscópica do cromossomo X. Os pesquisadores analisaram o maior compêndio mundial de dados sobre a atividade dos genes e olharam como a atividade no cromossomo X se dá de forma comparada com o de outros cromossomos. Crédito: © Giovanni Cancemi/Fotolia

Nos seres humanos, os machos têm cromossomos XY, as fêmeas têm XX, mas apenas um deles está ativo, o que significa que ambos os sexos só tem uma cópia ativa do cromossomo X.

Os cientistas descobriram em 2002 que o cromossomo X é incomum, pois contém poucos dos genes mais importantes, necessários para a função celular básico – apelidado de genes “housekeeping”. Agora, a equipe, fruto de uma colaboração entre pesquisadores da Universidade de Bath e Universidade de Uppsala, juntamente com os membros do consórcio FANTOM, descobriram o porquê.

Eles analisaram o maior compêndio mundial de dados sobre a atividade do gene (expressão) e analisaram a forma como se dá a atividade no cromossomo X e comparou-a com o de outros cromossomos.

Em um artigo publicado na revista PLoS Biology, eles descobriram que o nível do pico da expressão do gene no cromossomo X era menos da metade que a de outros cromossomos, onde temos duas cópias funcionais.

O estudo foi liderado pelo Professor Laurence Hurst, Director do Centro de Milner para a evolução com base no Departamento de Biologia e Bioquímica da Universidade de Bath.

Ele explicou: “Desde que mostrou que os genes X-ligados tendem a ser ativos relativamente a tecidos específicos mais de uma década atrás, a razão pela qual o cromossomo X é tão estranho tem me intrigado.

“No final, nós encontramos a resposta que parece ser bastante simples. Enquanto a maioria dos cromossomos opera em pares, ou seja, há duas cópias de cada gene em cada célula, ao contrário, temos apenas uma cópia ativa do cromossomo X. Isso significa que ele não é sustentável para genes altamente ativos. Genes housekeeping também tendem a ser altamente ativos – e eles simplesmente não poderiam sobreviver no X”.

A equipe também identificou genes que se deslocaram do X para os outros cromossomos ao longo do tempo evolutivo e outros que têm ido para o outros lados. Eles descobriram que os genes que tem migrado para o cromossomo X têm taxas muito mais baixas de pico de expressão que aqueles que fazem a viagem inversa.

Hurst explicou: “É um pouco como o tráfego em uma estrada movimentada – uma estrada com duas faixas de rodagem podem ser muito mais rápida no tráfego do que uma única pista.

“A consequência de ter um único cromossomo é que, como uma estrada de pista única, haverá filas de trânsito de expressão gênica no cromossomo X, especialmente em períodos de pico. Daí o nosso cromossomo X não vai ser uma casa tolerável para os genes mais altamente expressos”.

O estudo também descobriu que, ao contrário daquelas encontradas em outros cromossomos, os genes mais expressos no cromossomo X foram menos propensos a aumentar o seu nível de expressão ao longo do tempo evolutivo.

O autor sênior Lukasz Huminiecki da Universidade de Uppsala, comentou: “Isso se encaixa com a nossa analogia de tráfego como, se houvesse um engarrafamento, é difícil aumentar a velocidade dos carros na estrada”.

A equipe também descobriu que houve um êxodo evolutivo de genes que são altamente expressos em horários de pico do cromossomo X, sugerindo que estes genes não podem funcionar neste cromossomo devido ao fato de que há apenas uma cópia ativa. Por exemplo, os genes que são ativos em tecidos, tais como o pâncreas, que segrega um grande número de hormônios proteicos, são visivelmente raros no cromossomo X, em comparação com os cromossomas não-sexuais.

Huminiecki acrescentou: “Com a resolução notável da expressão gênica dados do FANTOM, temos mostrado que nenhuma das explicações anteriores resolve totalmente os mistérios do X. Por exemplo, se você excluir genes expressos em tecidos que são encontrados em apenas um sexo ou está envolvido na formação de espermas, o restante ainda têm atividade relativamente específica do tecido”.

O trabalho tem implicações para novos tratamentos médicos, tais como a terapia gênica uma vez que sugere que os genes de substituição não deveriam ser inserido no cromossomo X porque engarrafamentos de trânsito podem limitar a extensão em que o gene pode ser expresso.

Saiba mais em O HOMEM É UM PRIMATA, E NÃO PODEMOS NEGAR NOSSA GENÉTICA

Fonte: Science Daily

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