Xene

Un xene é a unidade básica de herdanza dos seres vivos. Dende o punto de vista molecular, un xene é unha secuencia lineal de nucleótidos na molécula de ADN (ou ARN no caso dalgúns virus), que contén a información necesaria para a síntese dunha macromolécula con función celular específica. Por exemplo: Proteínas, ARNm, ARN ribosómico, ARN de transferencia e ARN pequenos. Esta función pode estar vinculada ó desenvolvemento ou funcionamento dunha función fisiolóxica normal. O xene é considerado como a unidade de almacenamento de información e unidade de herdanza ó transmitir esa información á descendencia. Os xenes dispóñense, pois, ao longo de cada un dos cromosomas. Cada xene ocupa no cromosoma unha posición determinada chamada locus. O conxunto de cromosomas dunha especie denomínase xenoma.

Un xene é un segmento de ADN que codifica unha función. Un cromosoma é unha longa cadea de ADN que contén varios xenes. Un cromosoma humano pode ter ata 500 millóns de pares base de ADN con miles de xenes.

Algunhas enfermidades como a anemia drepanocítica (ou anemia falciforme) poden ser ocasionadas por un cambio nun só xene (un dos 30.000 'xenes que constitúen o plano para todo o corpo humano).

Os organismos diploides (entre eles, case todos os animais e plantas) dispón de dous xogos de cromosomas homólogos, cada un deles proveniente dun dos pais. Cada par de cromosomas ten, pois, un par de copias de cada xene, unha procedente da nai e outra do pai.

Os xenes poden aparecer en versións diferentes, con variacións pequenas na súa secuencia, denominadas alelos. Os alelos poden ser dominantes ou recesivos. Cando unha soa copia do alelo fai que se manifeste o trazo fenotípico, o alelo é dominante. Cando son precisas dúas copias do alelo (unha en cada cromosoma do par), o alelo é recesivo.

Tipos de xenes

Este diagrama esquemático mostra un xene en relación á súa estrutura física (dobre hélice de ADN) e a un cromosoma (dereita).

A maioría dos xenes codifican proteínas, responsables da maior parte das propiedades dun organismo. Para o mesmo, a transcrición xera unha molécula de ARN que posteriormente sufrirá tradución nos ribosomas, proceso polo cal se xera unha proteína. Moitos xenes se atopan constituídos por rexións codificantes (exóns) interrompidas por rexións non codificantes (intróns) que son eliminadas no procesamento do ARN. En células procariotas isto non ocorre. A secuencia de bases presente no ARN determina a secuencia de aminoácidos da proteína por medio do código xenético.

Outros xenes non son traducidos a proteína, senón que cumpren a súa función en forma de ARN. Entre estes, atopamos xenes de ARN transferente, ARN ribosómico, ribozimaz e outros ARN pequenos de funcións diversas.

Algúns xenes sufriron procesos de mutación ou outros fenómenos de reorganización e deixaron de ser funcionais, pero persisten nos xenomas dos seres vivos. Ao deixaren de ter función, denomínanse pseudoxenes, e poden ser moi semellantes a outros xenes do mesmo organismo que sexan funcionais.

Historia

O concepto de xene foi variando ao longo do tempo, conforme avanzou a ciencia que o estuda, a xenética:

• Gregor Mendel nos seus experimentos propuxo a idea orixinal do xene, aínda que el non nos denominou xenes, senón factores, e virían a ser os responsables da transmisión dos caracteres de pais a fillos (o que agora chamamos xenotipo). O xene mendeliano é unha unidade de función, estrutura, transmisión, mutación e evolución que se distribúe ordenada e linealmente nos cromosomas.
• A palabra xene foi acuñada en 1909 polo botánico danés Wilhelm Ludwig Johannsen a partir dunha palabra grega que significa "xerar", referíndose á unidade física e funcional da herdanza biolóxica.
• Cara a 1950 impúxose o concepto de xene como a cadea de ADN que dirixe a síntese dunha proteína. Este é un concepto que proporciona unha natureza molecular ou estrutural ó xene. O xene codifica proteínas e debe ter unha estrutura definida pola orde lineal dos seus tripletes.
• Máis tarde xorde o concepto de xene como "a cadea de ADN capaz de dirixir a síntese dun polipéptido". Este concepto xorde ó comprobar que a maioría das proteínas están formadas por máis dunha cadea polipeptídica e que cada unha delas está codificada por un xene diferente.
• Actualmente sábese que algúns xenes codifican máis dun polipéptido e que unha proteína pode ser codificada polo conxunto de diferentes xenes. A existencia de xenes solapantes e o procesamento alternativo rebaten a hipótese dun xene -> un polipéptido. Máis ben debe proporse a relación inversa, un polipéptido -> un xene. Ademais existen algúns xenes que non codifican proteínas senón ARN con función propia (ARN transferentes e ARN ribosómicos, por exemplo) e que non se traducen, polo que non é necesaria a tradución para que un xene teña unha función determinada. O xene é, pois, a unidade mínima de función xenética, que pode se herdar.

Os xenes humanos

Cada ser humano ten aproximadamente 30.000 xenes que determinan o crecemento, o desenvolvemento e o funcionamento dos nosos sistemas físicos e bioquímicos. Normalmente, os xenes atópanse distribuídos en 46 cromosomas (23 pares) dentro das nosas células.

Os pares do 1 ao 22 son iguais en homes e mulleres e coñécense como autosomas. O par número 23 está composto polos cromosomas que determinan o sexo. As mulleres teñen dous cromosomas X e os homes un cromosoma X e un cromosoma Y.

O xene é considerado como a unidade de almacenamiento de información e unidade de herdanza ao transmitir esa información á descendencia. Os xenes dispóñense, pois, ao longo de cada un dos cromosomas. Cada un ocupa no cromosoma unha posición determinada chamada locus. O conxunto de cromosomas dunha especie denomínase xenoma.

Número de xenes nalgúns organismos

Organismo	Nº de xenes	pares de bases
Plantas	<50.000	<1011
Humanos	23.000	3 × 109
Moscas	12.000	1,6 × 108
Fungos	6.000	1,3 × 107
Bacterias	500-6.000	5 × 105 - 107
Mycoplasma genitalium	500	580.000
Virus ADN	10-300	5.000 - 800.000
Virus ARN	1-25	1.000 - 23.000
Viroides	0-1	~500
Prións	0	0

Véxase tamén

Outros artigos

• Pseudoxene