CURSO DE GRADUAÇÃO EM MEDICINA

[pic 1]

UNIVERSIDADE FEDERAL DO SÃO FRANCISCO

CURSO DE GRADUAÇÃO EM MEDICINA

Morfologia I

Bruna Del Vechio Koike

STEFANNE MOREIRA DA SILVA

Petrolina

15 de dezembro de 2021

G1 – FATORES DE TRANSCRIÇÃO

Os fatores de transcrição são proteínas que tem a função de regular a expressão de um gene alvo. Esses fatores podem atuar de duas formas – de modo a ativar o gene alvo, permitindo a transcrição desse gene; ou de modo a desativar o gene alvo inibindo, dessa forma, a transcrição do mesmo. Normalmente, ligam-se a região promotora do gene alvo, mas também podem ser encontrados em outras partes do DNA, as vezes bem longe do promotor e, ainda assim, afetam a transcrição do gene. Lembrando que, a região promotora do gene é o local onde a DNA polimerase vai se aderir para que a sequência de DNA de um gene seja transcrita em uma molécula de RNA. Além disso, podem ser: gerais,  necessários para a transcrição de qualquer gene; ou específicos, encontrados determinados tipos de células/estágios de desenvolvimento.

 

1. Homeobox:

Os genes homeobox atuam no controle do desenvolvimento (embriogênese, morfogênese e diferenciação celular). Logo, atuam no topo de hierarquias genéticas. Possuem um segmento de DNA característico – o homeobox, com 160 nucleotídeos que codifica um homeodomínio (proteína função de fator de transcrição) de 60 aminoácidos. Esses genes tem fundamental importância no entendimento do desenvolvimento embrionário e da evolução, recebem esse nome devido a sua descoberta – nos genes homeóticos (cujas mutações causam a transformação de segmentos corporais) de moscas da fruta – responsáveis pelo fenômeno da homeose (processo pelo qual uma estrutura corporal se transforma em outra).

Esses genes são importantes para a padronização dos eixos embrionários, estabelecendo regiões diferentes do cérebro, determinando a origem e o tipo dos derivados intestinais, padronizando os membros e outros fenômenos semelhantes.

Os genes homeobox de vertebrados podem ser subdivididos em duas famílias: os agrupados, ou HOX, e os não agrupados, ou divergentes.

1. Hox:

Nos vertebrados os genes homólogos ao complexo homeótico da mosca da fruta estão dispostos de maneira agrupada e são chamados de HOX. Desempenham um papel fundamental na morfogênese de células embrionárias de vertebrados, constituindo um dos mecanismos mais importantes da determinação dos padrões das estruturas corporais no desenvolvimento.

Nos humanos existe, pelo menos, 39 genes Hox que são organizados em 4 agrupamentos genômicos – A, B C e D. Cada agrupamento é localizado em um diferente cromossomo, de modo que os HOX-A, HOX-B, HOX-C e HOX-D encontram-se, respectivamente, nos cromossomos 7p, 17p, 12p e 2p. Além disso, esses argumentos compreendem de 9 a 11 genes organizados em uma sequência homóloga.

[pic 2]

Em geral, os genes dos diferentes agrupamentos trabalham juntos para estabelecer a identidade do segmento do corpo ao longo do eixo crânio-cauda. A expressão espacial e temporal acontece de acordo com algumas regras: são ativados e expressos de acordo com uma sequência estrita na direção 3’ para 5’ correspondendo às suas posições nos cromossomos. Isto é, os genes do início do grupo - próximos ao um no diagrama - tendem a especificar estruturas na extremidade da cabeça do organismo, e os genes do final do grupo - próximos ao 13 no diagrama - tendem a especificar estruturas próximas à extremidade da cauda.

[pic 3]

A principal função dos genes Hox está envolvida na criação de estruturas ao longo do principal eixo do corpo, mas grupos ordenados de genes Hox são depois reutilizados para guiar a formação de várias estruturas específicas não axiais

Por exemplo, muitos genes Hox na porção final do grupo age especificamente no desenvolvimento de membros dos vertebrados – braços, pernas ou asas. Mutações no gene Hox D13 em humanos pode causar uma condição genética chamada simpolidactilia, na qual as pessoas nascem com dedos extras nas mãos ou nos pés, e que também podem estar unidos.

[pic 4]

1. Pax:

A família de genes Pax, constituída de 9 membros conhecidos (Pax1-Pax9), é um importante grupo de genes que estão envolvidos em muitos aspectos do desenvolvimento dos mamíferos. A importância desses genes no desenvolvimento é destacada por anormalidades que surgem a partir da expressão de genes Pax mutantes – são os genes da família homeobox mais fortemente ligados à doenças humanas. Por exemplo, mutações em quatro dos nove genes Pax foram associadas a doenças humanas congênitas: como a síndrome de Waardenburg (Pax-3), Aniridia e Anomalia de Peter (Pax-6) e a Síndrome Rim Coloboma (Pax-2). Pesquisas recentes mostram que os genes Pax de vertebrados são os principais reguladores durante a organogênese dos rins, olhos, orelhas, nariz, músculos dos membros, coluna vertebral e cérebro, ou seja, diversos papéis importantes nos órgãos dos sentidos e no desenvolvimento do sistema nervoso além de estarem envolvidos em processos de diferenciação celular.

Codificam fatores de transcrição que contêm um domínio de ligação de DNA altamente conservado, denominado domínio Pax (pareado). Todas as proteínas Pax contêm um domínio pareado de 128 aminoácidos que se liga ao DNA. Vários membros deste grupo também contêm domínios homeobox inteiros ou parciais e uma sequência octapeptídea conservada.

[pic 5]

Os genes Pax de vertebrados estão envolvidos na formação de padrões durante a embriogênese, possivelmente determinando o tempo e a morfogênese do órgão. Para a maioria dos tecidos, entretanto, a natureza da ação de desenvolvimento primária dos fatores de transcrição Pax ainda precisa ser elucidada.

1. Msx:

Os genes Msx, que são homólogos aos genes do segmento muscular das moscas da fruta constituem uma pequena família altamente conservada de genes contendo homeobox, com apenas dois representantes em humanos. Apesar disso, as proteínas Msx têm papéis importantes no desenvolvimento embrionário, especialmente nas interações epitélio-mesenquimal nos membros e na face. As proteínas Msx são inibidoras gerais da diferenciação celular no desenvolvimento pré-natal, e na vida pós-natal elas mantêm a capacidade proliferativa dos tecidos. Logo, as interações mediadas pelos genes Msx são essenciais para a morfogênese normal craniofacial, de membros e órgãos ectodérmicos.