{"id":4266,"date":"2018-07-14T22:12:05","date_gmt":"2018-07-15T01:12:05","guid":{"rendered":"http:\/\/tdibrasil.org\/?p=4266"},"modified":"2021-10-10T03:51:16","modified_gmt":"2021-10-10T06:51:16","slug":"sistema-de-criptografia-encontrado-em-genes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tdibrasil.org\/index.php\/2018\/07\/14\/sistema-de-criptografia-encontrado-em-genes\/","title":{"rendered":"Sistema de Criptografia Encontrado em Genes"},"content":{"rendered":"
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Criptografia \u00e9 um campo de orienta\u00e7\u00e3o ao Design.<\/center><\/figcaption><\/figure>\n
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Pesquisadores da Universidade Aarhus, na Dinamarca, descobriram uma nova forma de regula\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica que parece ser uma forma de criptografia da informa\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica. Essa ideia n\u00e3o foi esquecida enquanto eles buscavam a analogia. De \u201cMensagens criptografadas em processos biol\u00f3gicos<\/a>\u201d:<\/p>\n

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Modifica\u00e7\u00f5es de RNA podem criptografar o c\u00f3digo de RNA<\/strong> e s\u00e3o respons\u00e1veis \u200b\u200bpor um controle muito sofisticado da fun\u00e7\u00e3o do RNA<\/strong>. Uma equipe de pesquisa dinamarquesa-alem\u00e3 mostrou que as bases de RNA modificadas t\u00eam um grande impacto na din\u00e2mica da express\u00e3o g\u00eanica<\/strong> do DNA para o RNA funcional. O estudo produz uma nova vis\u00e3o importante sobre como a base de modifica\u00e7\u00f5es de RNA pode afetar a fun\u00e7\u00e3o<\/strong> de mol\u00e9culas de RNA maduras. [Enfase adicionada.]<\/blockquote>\n

Os programadores sabem tudo sobre criptologia, uma forma de design inteligente<\/a>. A criptografia \u00e9 necess\u00e1ria quando voc\u00ea deseja ocultar informa\u00e7\u00f5es de pessoas que n\u00e3o deveriam ter acesso a elas.<\/p>\n

Como obter criptografia<\/strong><\/p>\n

H\u00e1 muitas maneiras de se criptografar como esteganografia, deslocamento de quadros, compacta\u00e7\u00e3o e outras t\u00e9cnicas, mas a fun\u00e7\u00e3o \u00e9 transferir uma mensagem visivelmente ao passo que ela s\u00f3 possa ser descriptografada por pessoas com a “chave” de criptografia. Vamos ver como a c\u00e9lula faz isso:<\/p>\n

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O RNA \u00e9 composto de quatro bases (abreviadamente A, U, G e C), disseminando sua mensagem<\/strong> com um c\u00f3digo bastante simples. Nos \u00faltimos anos, a pesquisa mostrou um impacto sem precedentes de modifica\u00e7\u00f5es de RNA em todas as etapas do processo de matura\u00e7\u00e3o<\/strong>. Mais de cem modifica\u00e7\u00f5es de RNA foram identificadas com pap\u00e9is na inibi\u00e7\u00e3o e facilita\u00e7\u00e3o da liga\u00e7\u00e3o a prote\u00ednas, DNA e outras mol\u00e9culas de RNA. Essa criptografia por modifica\u00e7\u00e3o de RNA \u00e9 uma maneira de impedir que a mensagem do RNA seja lida pelos destinat\u00e1rios errados.<\/strong><\/p>\n

A equipe de pesquisa concentrou-se na modifica\u00e7\u00e3o do RNA m6A<\/strong> e mostrou que o RNA pode ser rotulado com essa modifica\u00e7\u00e3o enquanto \u00e9 copiado do DNA<\/strong>. Os resultados demonstram que um m6A posicionado em um exon pr\u00f3ximo a um intron aumenta<\/strong> o processo de matura\u00e7\u00e3o do RNA, enquanto o m6A dentro dos introns diminui<\/strong> a matura\u00e7\u00e3o do RNA (Figura 2).<\/p>\n<\/blockquote>\n

Para que a analogia de criptografia funcione, precisamos ver o algoritmo que alveja os destinat\u00e1rios desejados e proteger a mensagem dos outros. Isso \u00e9 evidente a partir de sua afirma\u00e7\u00e3o de que a modifica\u00e7\u00e3o \u201cm6a\u201d \u00e9 capaz de \u201cimpedir<\/strong> que a mensagem do RNA seja lida pelos destinat\u00e1rios errados<\/strong>\u201d.<\/p>\n

Uma chave de criptografia<\/strong><\/p>\n

Tamb\u00e9m precisamos ver uma chave de criptografia que possa embaralhar a mensagem e um leitor com a chave que pode desembaralh\u00e1-la. Este \u00e9 um poss\u00edvel papel para os introns misteriosos? A legenda da Figura 2 explica:<\/p>\n

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RNA rec\u00e9m fabricado consiste em partes funcionais<\/strong> (exons) e partes n\u00e3o funcionais<\/strong> (introns). Introns s\u00e3o extirpados em um processo chamado splicing para produzir uma mol\u00e9cula de RNA madura e funcional composta inteiramente de exons. A modifica\u00e7\u00e3o de ARN m6A pode aumentar ou inibir este processo de matura\u00e7\u00e3o, dependendo de onde m6A \u00e9 depositado<\/strong> no ARN rec\u00e9m-produzido.<\/p>\n<\/blockquote>\n

H\u00e1 muito tempo \u00e9 um mist\u00e9rio o fato de os genes codificarem trechos chamados introns que s\u00e3o traduzidos, mas que depois s\u00e3o eliminados. Por que eles est\u00e3o l\u00e1? Aqui \u00e9 onde as descobertas s\u00e3o realmente interessantes. Introns parecem ajudar a embaralhar a mensagem, cumprindo o papel de criptografia, mas eles fazem outra coisa: eles regulam como os exons ser\u00e3o montados. O artigo no Cell Reports<\/a> explica como funciona:<\/p>\n

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Aqui, n\u00f3s fornecemos uma avalia\u00e7\u00e3o de alta resolu\u00e7\u00e3o com resolu\u00e7\u00e3o<\/strong> no tempo de m6A<\/strong> em transcritos de RNA nascentes e revelamos sua import\u00e2ncia para o controle da cin\u00e9tica de splicing de RNA<\/strong>. Descobrimos que a deposi\u00e7\u00e3o m6A co-transcricional precoce pr\u00f3xima \u00e0s jun\u00e7\u00f5es de jun\u00e7\u00e3o promove a jun\u00e7\u00e3o r\u00e1pida<\/strong>, enquanto as modifica\u00e7\u00f5es de m6A nos intr\u00f5es est\u00e3o associadas a \u00edntrons longos e processados \u200b\u200blentamente e eventos de jun\u00e7\u00e3o alternativos<\/strong>. Em conclus\u00e3o, mostramos que a deposi\u00e7\u00e3o precoce de m6A especifica o destino dos transcritos em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 cin\u00e9tica de “splicing” e ao splicing alternativo<\/strong>.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Ouvimos falar de m6a antes (janeiro de 2017) como um poss\u00edvel participante do \u201cc\u00f3digo epigen\u00e9tico<\/a>\u201d. Como um marcador epigen\u00e9tico, m6a cont\u00e9m sua pr\u00f3pria informa\u00e7\u00e3o (a \u201cchave\u201d) que afeta os produtos da tradu\u00e7\u00e3o. Um m\u00eas depois (fevereiro de 2017<\/a>), descobrimos que o m6a \u201cpode ter um papel no splicing alternativo de transcritos de RNA\u201d, o que pode gerar muitas prote\u00ednas do mesmo gene, dependendo de como os exons s\u00e3o rearranjados. No ano passado, os resultados foram desencadeando uma “corrida do ouro” para descobrir a fun\u00e7\u00e3o do m6a no c\u00f3digo epigen\u00e9tico.<\/p>\n

Taxa de Produ\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Agora, de acordo com os cientistas em Aarhus, a posi\u00e7\u00e3o espec\u00edfica da marca m6a parece altamente relevante n\u00e3o apenas para o tipo de RNA mensageiro produzido – e, portanto, a prote\u00edna a ser traduzida -, mas tamb\u00e9m para a taxa de produ\u00e7\u00e3o. Se a marca m6a \u00e9 colocada perto de uma jun\u00e7\u00e3o de emenda, a transcri\u00e7\u00e3o constitutiva \u00e9 produzida rapidamente (ou seja, os exons s\u00e3o organizados na ordem em que foram transcritos). Se a marca for colocada em um intr\u00e3o, ela diminui o splicing e pode produzir um transcrito completamente diferente, resultando em uma prote\u00edna diferente. Este \u00e9 um m\u00e9todo para obter uma regula\u00e7\u00e3o espec\u00edfica para c\u00e9lulas?<\/p>\n

Nosso artigo de janeiro de 2017 falou do processo m6a como uma esp\u00e9cie de algoritmo \u201cse-ent\u00e3o\u201d: ou seja, se esse gene for encontrado em uma c\u00e9lula muscular, transcreva-o dessa maneira; se encontrado em uma c\u00e9lula nervosa, transcreva de outra maneira, e assim por diante. Para que isso funcione, o gene deve incorporar a chave em seus introns e o marcador m6a associado deve conhecer a chave para organizar o transcrito de acordo. Os pesquisadores descobriram que 57% dos marcadores foram encontrados em introns e outros 9% em regi\u00f5es n\u00e3o traduzidas. Apenas 22 por cento foram encontrados em regi\u00f5es de codifica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Entrando em foco<\/strong><\/p>\n

N\u00e3o \u00e9 apenas a marca que direciona o regulamento. Pesquisas anteriores identificaram uma \u201cfam\u00edlia de prote\u00ednas chamada leitores m6A, que reconhecem e se ligam especificamente a sequ\u00eancias marcadas com m6A\u201d. Al\u00e9m disso, existem vias FTO que respondem \u00e0 posi\u00e7\u00e3o m6a para incluir ou excluir certos exons no transcrito. Podemos ver o algoritmo de criptografia entrando em foco: os genes empregam uma chave para inserir introns e m6a, e certos leitores que conhecem a chave respondem de acordo com essa informa\u00e7\u00e3o extra.<\/p>\n

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A falta de sequ\u00eancias de consenso fortes em SJs [jun\u00e7\u00f5es de jun\u00e7\u00e3o] de muitos introns pode ser compensada pela presen\u00e7a de m6A que poderia eventualmente atrair fatores de splicing para exercer sua fun\u00e7\u00e3o. Nosso estudo mostra que o papel crucial do m6A<\/strong> na SED [din\u00e2mica de efici\u00eancia de emenda], bem como no splicing alternativo, depende da posi\u00e7\u00e3o<\/strong>. O m6A depositado em regi\u00f5es intr\u00f4nicas classifica transcritos<\/strong> em uma via de processamento de trilha lenta<\/strong> e est\u00e1 associado a splicing alternativo<\/strong> enquanto m6A depositado em limites<\/strong> ex\u00f4nicos de transcritos de classifica\u00e7\u00e3o<\/strong> de SJs a uma via de processamento de fast track e splicing constitutiv<\/strong>o.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Mais trabalho pode ser feito para seguir essa ideia de criptografia. Por exemplo, qual \u00e9 o papel da variabilidade do intron? A equipe descobriu que \u201ccomprimento Intron e sinal interno m6A est\u00e3o significativamente associados ao processamento lento\u201d, mas h\u00e1 informa\u00e7\u00f5es adicionais embutidas nas introns ao lado do comprimento?<\/p>\n

A pesquisa focada em design parece melhor posicionada para entender algoritmos de criptografia e outros sistemas ricos em informa\u00e7\u00f5es. Esses pesquisadores da Aarhus, que, por acaso, n\u00e3o disseram nada sobre evolu\u00e7\u00e3o, parecem entender isso.<\/p>\n

\n

Nota do tradutor:<\/strong> Exatamente, \u00e9 sempre uma quest\u00e3o de engenharia reversa (design), n\u00e3o de sucesso reprodutivo (sele\u00e7\u00e3o natural).<\/p>\n

Original:<\/strong> Encryption System Found in Genes. Evolution News. July 9, 2018.<\/a><\/p>\n

…<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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