Sunday January 13, 2013

Anonymous: O que são pseudogenes?

Pseudogenes são tradicionalmente definidos como sequências que se assemelham muito a genes conhecidos, mas que não produzem uma proteína funcional, que em muitos casos eram realmente genes, ou cópias de genes, degeneradas por processos mutacionais que alteram o marco de leitura das regiões codificantes (isto é, que codificam a sequência de aminoácidos) ou que interferiram com os elementos promotores que controlavam sua expressão.

Os pseudogenes, portanto, originam-se por meio dos mesmos mecanismos que os genes codificadores de proteínas, seguido pela subsequente acumulação de mutações incapacitantes (por exemplo, inserções, deleções de nucleótidos, e / ou substituições) que interrompem a sequência de leitura nas regiões codificantes, ou conduzem à inserção de um codon de terminação prematuro ou a já mencionada mudança de marco de leitura. Estas sequências podem ser classificadas em duas categorias: aquelas cujas sequências parecem ter sido processadas, ou seja, cujos introns foram removidos, e as que não parecem ter sido processadas. Neste segundo caso, as sequências dos pseudogenes (não-processados) geralmente contêm introns, sendo estes pseudogenes geralmente localizados ao lado do gene do qual provavelmente se originaram, seu parálogo. Os pseudogenes processados, por outro lado, parecem ter se originado por um processo conhecido como retrotransposição, em que uma sequência de RNA mensageiro - já processada e portanto sem introns e sem uma região promotora, mas que contêm muitas vezes a chamada cauda de poliadeninas (ou Poli-A, tipicas de RNAs mensageiros) - que foi ‘retrocopiada’ (isto é, submetidos à transcrição reversa: RNA → DNA) e inserida de volta ao DNA genômico, o que é corroborado pelo fato dessas sequências serem flanqueadas por repetições diretas, tipicas dos retroposons. Essas sequências por causa dos erros na transcrição reversa e por causa da falta de um ambiente apropriado de regulação na região onde são inseridas, na maioria das vezes, acabam por levar à degeneração das cópias desses genes transformados.

Porém, em algumas situações, estas sequências, apesar de não produzirem transcritos que podem ser traduzidos em proteínas, podem, ainda assim, produzirem transcritos de RNAs que, em alguns casos, têm papeis regulatórios importantes, sendo portanto funcionais, o que sugere que cópias extras degeneradas de genes podem ser ‘ressuscitadas’ e cooptadas durante a evolução para novas funções, especialmente para a regulação da transcrição dos genes dos quais estas sequências se originaram, por exemplo, por um processo de inibição da transcrição por pareamento complementar anti-senso (como ilustrado aqui) os transcritos das sequências dos genes codificadores de proteínas funcionais que são a eles aparentados, induzindo sua degradação.

A figura acima [Data de 07 de dezembro de 2012; Autor Bradleysp1] mostra mutações que podem causar a perda da função do gene. No caso, na sequência humana, houve uma deleção, uma inserção e uma mutação pontual, ou seja, a substituição de um nucleotídeo por outro, em relação a versão presente nos chimpazés. As sequências codificantes para uma proteína do receptor olfativo. A sequência humana é um pseudogene enquanto a sequência do chimpanzé representa um gene funcional.

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Literatura Recomendada:

• Chandrasekaran , C. & Betrán , E. (2008) Origins of new genes and pseudogenes. Nature Education 1(1)

• Pei B, Sisu C, Frankish A, Howald C, Habegger L, Mu XJ, Harte R,Balasubramanian S, Tanzer A, Diekhans M, Reymond A, Hubbard TJ, Harrow J,Gerstein MB. The GENCODE pseudogene resource. Genome Biol. 2012 Sep 26;13(9):R51.doi: 10.1186/gb-2012-13-9-r51. PubMed PMID: 22951037; PubMed Central PMCID:PMC3491395.

Grande abraço,

Rodrigo