Coordenação aleatória entre genes

Os resultados da pesquisa desenvolvida por cientistas do Colégio de Medicina Einstein, pertencente à Universidade Yeshiva, EUA, e publicado na edição do dia cinco de dezembro da revista Nature Structural and Molecular Biology, trazem uma nova visão sobre grande parte das informações, até hoje conhecidas, sobre os processos que envolvem a síntese protéica. 

A produção de uma proteína pelas células se baseia em dois eventos principais, a transcrição – síntese de RNA a partir do DNA – e a tradução – montagem da molécula protéica. Todo esse processo é coordenado pela expressão dos genes e desencadeado a partir das necessidades do organismo. Esse estudo, que foi liderado pelos professores Saumil Gandhi e Robert Singer, traz uma descoberta sobre a forma como os genes são ativados e o mecanismo de coordenação entre eles para a construção de estruturas protéicas complexas. De acordo com a pesquisa, esse processo se dá de forma aleatória, ao contrário do que se pensava até o momento. 

Para sintetizar esses complexos protéicos são necessários diferentes genes, entre os quais, se pensava haver um alto grau de coordenação, porém esse estudo revelou que na verdade, eles têm muito pouca relação. Quando se compara células geneticamente idênticas, é possível constatar que a expressão de um gene é bastante diferenciada, em conseqüência às flutuações aleatórias na transcrição. Em contrapartida, há pouca variabilidade e muitas semelhanças entre os complexos de proteínas e as vias metabólicas. 

Com o objetivo de tentar descobrir onde e como ocorre a coordenação da expressão das subunidades desses complexos, os pesquisadores utilizaram o método FISH (do inglês highly sensitive fluorescence in situ hybridization) no intuito de medir os RNAm de cada um dos genes funcionalmente relacionados e não relacionados, dentro de células de Saccharomyces cerevisiae. Os experimentos com a levedura mostraram que os níveis de  transcrição de genes induzidos temporariamente, estão altamente correlacionados em cada célula. Entretanto, a transcrição de genes constitutivos – genes  expressos continuamente e em todas as células de um organismo, independente de estímulos externos – que codificam as subunidades essenciais para a formação dos complexos não é coordenada, por causa de flutuações aleatórias, isto é, ao acaso. 

Os resultados levaram os cientistas a acreditar que a coordenação desses complexos funcionais deva ocorrer no pós-transcricional, e provavelmente no pós-traducional. Foi possível concluir também que, a forma como uma grande variedade de genes, ligados à síntese de diversas estruturas essenciais à célula se coordenam, é muito mais simples do que se imaginava. Isso significa dizer que alguns genes se tornam ativos concomitantemente a outros co-relacionados, mesmo sem que essa atividade seja percebida por ambos, ou seja, de forma totalmente aleatória.