Pergunta do dia: se todas as células têm os mesmos genes, por que elas são tão diferentes uma das outras?

O DNA é o mesmo no núcleo de todas as nossas células*

Neurônio, especializado no
recebimento e transmissão
de informações

                 Você que está lendo esse texto não é nada além de um amontoado de células – trilhões delas. Só que, não há muito tempo, você era uma única célula, chamada de "zigoto", com metade do DNA do seu pai e metade do DNA da sua mãe. Graças ao zigoto e a capacidade de replicação do material genético, você conseguiu manter a informação genética dos seus progenitores praticamente intacta. Os genes que te dão identidade e te mantêm vivo já foram copiados em um número de sabe-se lá quantos dígitos. E, hoje, você já não é uma única célula, mas um porção delas.

           

            Mas, se o DNA é o mesmo nesses trilhões de células*, como é possível que haja células tão diferentes entre si? É fácil imaginar, por exemplo, que as células do seu coração são muito diferentes das células do seu cérebro. As células do coração – fibras musculares – devem se contrair e relaxar continuamente. Já as células do cérebro – como os neurônios – devem produzir neurotransmissores e se comunicar a todo o momento, levando e recebendo informações. Enquanto as células do seu fígado são especializadas em neutralizar substâncias tóxicas, como o álcool; algumas células pancreáticas fabricam hormônios.

            A explicação para as diferenças funcionais e morfológicas está no processo de diferenciação celular. Essas células são diferentes – mesmo guardando uns 20.000 genes idênticos – porque elas os utilizam de modo distinto. Há genes que estão ativos em algumas células, mas inativos em outras.

Célula epitelial, que funciona como
um revestimento

            Os genes guardam as instruções para fabricar proteínas. Ativando certos genes e desativando outros, cada grupo de células se especializa em produzir determinadas proteínas, em determinada quantidade, no tempo exato. É isso que irá capacitá-las a exercer corretamente suas funções especializadas. Por exemplo, a célula muscular sintetiza proteínas fibrilares contráteis (actina e miosina); enquanto células pancreáticas que se especializaram na secreção de hormônio irão produzir insulina ou glucagon. Esse processo de especialização, com a fabricação de proteínas acaba causando modificações no formato das células.

            No fim das contas, tudo tem a ver com quais genes são expressos em cada célula. O grande alvoroço sobre células-tronco tem a ver com isso. As células-tronco totipotentes são células indiferenciadas e podem se transformar em qualquer célula especializada do corpo. Elas têm grande potencial terapêutico, por exemplo, na recuperação de tecidos e órgãos. No entanto, resta ainda descobrir como induzir uma célula-tronco a dar origem a única linhagem de células. Permanece um mistério o mecanismo que leva tais células a se especializarem, desligando alguns genes e mantendo outros genes ativos.

*As hemácias não possuem núcleo e, assim, não possuem DNA.