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A expressão de genes e regulação da diferenciação celular

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A expressão de genes e regulação da diferenciação celular

http://elohim.heavenforum.org/t79-a-expressao-de-genes-e-regulacao-da-diferenciacao-celular

O mesmo que o desenho técnico de um designer ou engenheiro técnico é o código genético, em um sistema biológico, no caso de seres humanos codificados como sequências de DNA dentro dos 23 pares de cromossomas nos núcleos celulares. Da mesma forma, como o desenho técnico geral de um carro inclui todas as partes diferentes, como o motor, o chassis do carro, cabine, rodas, etc, o código genético inteiro de todo o corpo contém o plano de diversos órgãos tais como o coração, o fígado, ou pulmões. Embora cada carro deve ser construído a partir do zero com a intervenção e informações externas, por meio de robôs e seres humanos, sistemas biológicos fazem tudo por conta própria, todo o mecanismo de divisão celular (mitose) e duplicação em células filhas é pré-programado no genoma. "Cada célula origina de outra célula existente como ela" . Todas as informações e instruções, o projeto para a produção de um novo corpo está contida  em cada célula.

http://www.indiana.edu/~rcapub/v18n1/p4.html

O processo de desenvolvimento do embrião é como um milagre: uma única célula, fertilizado se desenvolve em um organismo com milhões de células especializadas, todas trabalhando em conjunto. A regulação destes eventos de desenvolvimento é atualmente uma importante área de pesquisa biológica, que procura entender os controles genéticos e moleculares que produzem um organismo complicado. O corpo humano contém cerca de 100 trilhões de células (10 ^ 14), e é composta de cerca de 200 tipos diferentes de células, e dentro destas células, existem cerca de 20 diferentes tipos de estruturas ou organelas.

Células diferentes têm diferentes empenhos. Cada célula tem um tamanho e uma forma que seja adequada ao seu emprego. As células que fazem o mesmo trabalho se combinam para formar os tecidos do corpo, como músculo, pele ou tecido ósseo. Grupos de diferentes tipos de células formam os órgãos do seu corpo, como o coração, fígado ou pulmões. Cada órgão tem seu próprio trabalho a fazer, mas todos os órgãos trabalham em conjunto para manter seu corpo. Um grupo de diferentes órgãos trabalham em conjunto para fazer um trabalho torna-se um sistema. Todos os sistemas em seu corpo são como membros de uma equipe cujo trabalho é para mantê-lo vivo e saudável. Quando eu construir um carro, a seqüência de montagem tem um papel importante. Primeiro eu preciso para fazer as peças individuais, e, no final, toda a máquina é construída em conjunto. Em sistemas biológicos diferentes células são feitas através da expressão do gene no genoma.

http://www.nature.com/scitable/topicpage/gene-expression-regulates-cell-differentiation-931

Todas as células de um organismo multicelular complexo como um ser humano contem o mesmo DNA; no entanto, o corpo de um tal organismo é claramente composto de muitos tipos diferentes de células. O que, então, faz com que uma célula do fígado é diferente de uma pele ou células musculares? A resposta está na forma como cada célula implanta seu genoma. Em outras palavras, a combinação particular de genes que estão ligados (expressos) ou desligados (reprimidos) determina a morfologia celular (forma) e função. Este processo de expressão gênica é regulada por estímulos de dentro e fora das células, e a interação entre esses sinais e genoma afeta praticamente todos os processos que ocorrem durante o desenvolvimento embrionário e na vida adulta.



Diz-se que mutações genéticas fornecem macro mudanças evolutivas .

No fim do século XIX, a maioria dos biólogos achavam que a vida consistia unicamente de matéria e energia. Mas depois de Watson e Crick, os biólogos passaram a reconhecer a importância de uma terceira entidade fundamental nos seres vivos: Informação


Mas, se uma mutação ocorre num local no genoma , tudo o que pode fazer é alterar o desenvolvimento de uma parte particular . Para se ter macro mudanças evolutivas , todo o corpo deve se transformar em uma nova direção específica , e por exemplo, para mudar de escalas de penas, ele precisa completamente nova informação genômica correta, e as penas que não estão totalmente formados não irão fornecer qualquer vantagem de sobrevivência . Isso significa que , todo o código genético deve ser diferente , e pequenas mudanças devem ocorrer em todo o corpo.  teria que ser mutações genéticas simultâneas , e todos fornecem mudança de uma direção específica correta e positiva. Cada mudança teria que consistir  em uma mudança gradual , não só de um locus e mutação específica , mas todo o código genético tem que mudar, assim , a fim de movimentar e em proporcionar uma mudança do corpo como um todo . Por que não temos que esperar para ver variação muito maior de formas híbridas de transição metade chimpanzé, metade humana , por exemplo?

http://www.dnalc.org/view/16759-Concept-37-Master-genes-control-basic-body-plans-.html

O desenvolvimento de um organismo - a partir de um ovo fertilizado , por meio de estágios embrionários e juvenis , para a vida adulta - requer a expressão coordenada de conjuntos de genes nos momentos adequados e nos lugares apropriados. Estudos de várias mutações bizarras na mosca da fruta , Drosophila , providenciaram compreensão chave para  a base molecular dos planos de desenvolvimento em larga escala. Genes embrionários iniciais expressam proteínas que estabelecem a orientação e definem  os segmentos do corpo do embrião da mosca . Então genes " homeóticos " agem sobre os segmentos para fazer as partes do corpo distintas para cada segmento. A análise da sequência mostrou que os genes homeóticos de Drosophila e vertebrados partilham uma região de 180 nucleótidos , o chamado homeobox . Estas proteínas homeobox têm estruturas altamente semelhantes para as regiões das proteínas reguladoras que se ligam a promotores e potenciadores de DNA . Assim , uma proteína homeótico induz expressão coordenada , quando a proteína se liga a um promotor ou um potenciador de sequência específica partilhada por um certo número de genes envolvidos no desenvolvimento da região do corpo ou segmento .

http://www.indiana.edu/~rcapub/v18n1/p4.html


Christian Schwabe, o cético não-criacionista da evolução darwiniana, da Universidade Médica da Carolina do Sul (Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular), escreveu: (Mini revisão:. Schwabe, C., 1994 limitações teóricas da filogenia molecular e evolução da relaxinas. Comp. Biochem. Physiol.107B :167-177).

'Genes de controle, como genes homeóticos podem ser alvo de mutações que iria conseguir mudar fenótipos, mas é preciso lembrar que, no lugar mais central que faz alterações em um sistema complexo,  mais grave se tornam as consequências periféricos. Mudanças ... homeóticas induzidas em genes de Drosophila levaram apenas a monstruosidades, e a maioria dos pesquisadores não esperam ver uma abelha surgir a partir de  Drosophila .

Pesquisas scientíficas  nos seis anos após que Schwabe escreveu isto, apenas confirmaram ainda mais a sua declaração. Alterações de genes homeóticos causam monstruosidades (duas cabeças, uma perna, onde um olho deveria ser, etc); eles não mudam um anfíbio em um réptil, por exemplo. E as mutações não acrescentam qualquer informação, eles só causam informação existente a ser mal dirigido para produzir uma perna da fruto-mosca na cabeça em vez de no segmento corporal correto, por exemplo.



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