O que é gene?

Os genes são unidades fundamentais da hereditariedade em organismos vivos. Eles são compostos por sequências de DNA que contêm as instruções necessárias para o desenvolvimento, funcionamento, crescimento e reprodução dos organismos. Cada gene ocupa um lugar específico no cromossomo e pode influenciar características físicas e biológicas. Entender o que é um gene é essencial para compreendermos como a vida se desenvolve e como as características são transmitidas de uma geração para outra.

Estrutura dos genes

Os genes são formados por DNA (ácido desoxirribonucleico), que é composto por quatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). Estas bases se emparelham especificamente (A com T e C com G) para formar a estrutura em dupla hélice do DNA. Cada sequência específica de bases ao longo da molécula de DNA constitui um gene.

Além das regiões codificantes, que contêm as instruções para a produção de proteínas, os genes também incluem regiões não codificantes, que desempenham papéis regulatórios importantes. Essas regiões podem influenciar quando, onde e quanto de uma proteína é produzida.

Função dos genes

A principal função dos genes é codificar proteínas, que são essenciais para praticamente todas as funções biológicas. As proteínas desempenham papéis diversos, incluindo a construção de estruturas celulares, catalisando reações químicas (enzimas), transportando moléculas e coordenando a comunicação celular.

Cada gene contém a informação necessária para a síntese de uma proteína específica. O processo começa com a transcrição, onde a sequência de DNA do gene é copiada para uma molécula de RNA mensageiro (mRNA). Em seguida, o mRNA é traduzido no ribossomo, onde a sequência de nucleotídeos do mRNA é usada para determinar a sequência de aminoácidos da proteína.

Genes e hereditariedade

Os genes são passados de pais para filhos através da reprodução. Em organismos sexuados, como humanos, cada indivíduo herda dois conjuntos de genes, um de cada progenitor. Isso resulta em duas cópias de cada gene, conhecidas como alelos. Os alelos podem ser dominantes ou recessivos, e a combinação específica de alelos que um indivíduo possui determina suas características físicas e biológicas. Os alelos são responsáveis pela variabilidade genética entre indivíduos de uma mesma espécie.

A variação genética entre indivíduos de uma população é o que permite a diversidade biológica e a adaptação evolutiva. Mutações nos genes, que são mudanças nas sequências de DNA, podem introduzir novas variantes que podem ser benéficas, neutras ou prejudiciais.

Importância dos genes na saúde e doença

A compreensão dos genes e de seu funcionamento é essencial para a medicina moderna. Muitas doenças genéticas são causadas por mutações específicas em genes. Por exemplo, a fibrose cística é causada por mutações no gene CFTR, enquanto a anemia falciforme resulta de mutações no gene HBB.

Além disso, certas variantes genéticas podem predispor indivíduos a condições complexas como diabetes, doenças cardíacas e câncer. A medicina personalizada e a terapia gênica são áreas emergentes que utilizam o conhecimento genético para desenvolver tratamentos específicos baseados no perfil genético individual de um paciente.