Informação Genética – glossariumBITri

1. Formas de vida e sua informação genética

Em geral, as células podem ser determinadas como a unidade mínima de vida, através da possibilidade de gerar, duplicar e processar informação. Uma célula contém diferentes partes, que possuem uma determinada função e processo para fazer da célula uma máquina que pode reagir ao seu ambiente e influências externas. A capacidade de receber, processar e criar informações através da duplicação, como na Tradução/Transcrição, torna a célula um sistema totalmente independente e, portanto, uma forma de vida independente.

Células podem ser separadas em dois tipos diferentes. Este é o mais simples e básico conceito de uma estrutura celular. É usado por bactérias e arquebactérias, que costumavam ser as únicas formas de vida na Terra até que células mais evoluídas surgissem através do processo de evolução. Estas células são chamadas células procarióticas, enquanto as outras são as células eucarióticas, que herdam uma estrutura celular mais complexa. A principal diferença entre estes dois tipos de células é a estrutura e a forma de armazenamento de informação. A informação da célula procariótica, em termos biológicos chamada DNA, é armazenada na forma de uma estrutura dobrada que flutua através da célula em densas cordas super-revestidas. Ao contrário, a célula eucariótica tem um núcleo, chamado núcleo, onde o DNA é armazenado para uso posterior. O DNA é envolto em proteínas, chamadas de histones. A estrutura do núcleo é pontuada, assim certos fragmentos podem deixar a contenção do núcleo através de orifícios na membrana do núcleo.

2. DNA- estrutura e funcionalidade

O DNA é um termo curto para o ácido desoxirribonucleico. O DNA descreve a estrutura da informação genética, que é baseada em um polinucleotídeo. Um polinucleotídeo descreve uma cadeia longa de nucleotídeos que é a mesma em todas as células vivas, tanto ineukaryotes como prokaryotes. O achnucleotide é baseado em uma de quatro nucleobases: Adenina, citosina, timina e guanina. Duas bases são complementares uma à outra, Adenina à Tiamina eGuanina à Citosina, e uma certa estrutura pode ser formada pelas sequências das nucleobases complementares. O nucleotídeo em si consiste de uma molécula de fosfato, molécula de açúcar e uma nucleobase. As diferentes nucleobases são ligadas por uma forte ligação de hidrogênio que dá ao DNA uma certa flexibilidade enquanto mantém a seqüência determinada das nucleobases. No núcleo celular, o ADN está disponível na forma de uma dupla hélice para ocupar menos espaço, que se enrola numa bola apertada no centro do núcleo (Lara, 2009). De acordo com Lara, cada nucleotídeo pode estabelecer uma “associação cabeça-cauda com qualquer outro nucleotídeo” em seus 5` e 3’end. Isso significa que cada nucleotídeo tem uma estrutura definida com pontas duplas para interagir e se ligar a outros nucleotídeos. Este fenómeno define a sequência de ADN essencial para o crescimento e desenvolvimento das formas de vida.

Esta sequência de ADN foi encriptada pela primeira vez pelos cientistas James Dewey Watson e Francis Crick. Com sua descoberta da seqüência de DNA, também chamada “Universalidade do código genético”, o foco mudou da química por trás do DNA para a codificação do DNA através de nucleobases e da estrutura molecular da informação em uma célula (Lyre, 2002).

Esta sequência de DNA é usada para armazenar informação sobre a construção de proteínas e outras funções operacionais da célula. Através da Transcrição e Tradução esta informação pode ser reproduzida e lida para construir novas proteínas dentro da célula.

3. Processo de replicação de informação embiologia

Células têm a capacidade de reproduzir proteínas, através da Tradução, para suportar a sobrevivência da célula em longo prazo. As proteínas são baseadas em aminoácidos e cada proteína é distinguida pelo seu uso e função. A própria célula é separada em dois compartimentos diferentes. O citoplasma envolve todas as partes do interior da célula e estas partes podem flutuar livremente através da contenção das paredes da célula. O núcleo incontrário tem uma forma arredondada e contém o DNA da célula, bem como equipamento que gere esta informação armazenada. Mesmo a ativação e o bloqueio de certas seqüências de nucleotídeos podem ser alcançados com este tipo de equipamento (Lara, 2009: 3). Ambas as partes, o núcleo e o citoplasma, são separados pelo envelope nuclear, que divide fisicamente os diferentes estágios do fluxo de informação dentro da célula. Segundo Lyre (2003: 91) , o processamento da informação consiste em dois estágios diferentes, a transcrição e a tradução. Além disso, o DNA pode ser replicado para corresponder à necessidade de divisão celular através do crescimento.

1. Transcrição:

O processo de transcrição descreve o acto de copiar uma sequência de ADN para uma forma mais móvel de informação. Esta forma é chamada de mRNA, que significa “ribonucleicid mensageiro”. Ele representa metade da parte requerida da estrutura original da hélice nucleotídea.

Quando o RNA mensageiro está totalmente desenvolvido ele percorre furos na parede do núcleo e entra na fase de processamento de informação, o citoplasma.

2. Tradução:

Na etapa de citoplasma e texto do processamento de informação da célula, ocorre o chamado processo de tradução. O mRNA está agora flutuando livremente no citoplasma e uma proteína chamada ribossomo, se liga ao mRNA e começa a adicionar um tRNA ao primeiro códon do mRNA. Existem diferentes tipos de tRNA para combinar as diferentes sequências das nucleobases anexadas à estrutura do mRNAs. Na leitura da sequência de nucleobases é construído um aminoácido e desenvolve-se uma proteína (bioadmin, 2013). Este proteintravels através do citoplasma e é construído na malha celular que separa o interior da célula do mundo exterior. Uma vez colocada dentro da malha, a proteína pode começar a desempenhar diferentes funções.

3. Replicação:

O ato de replicar o DNA é necessário quando a célula atinge um certo tamanho. O ADN é replicado, dando à nova célula um conjunto de informações para produzir proteínas e funcionar de forma adequada. Primeiro, a dupla hélice do DNA é separada, e as complementarinucleobases divididas são combinadas novamente com suas contrapartes para sustentar as mesmas seqüências e, portanto, a informação genética dada através do DNA da célula original.

4. Capacidade de armazenamento de DNA

Um aminoácido é baseado em um códon, que contém três nucleobases. Se tivermos em conta que existem quatro possibilidades diferentes para preencher estes três núcleos de um códão, então podemos determinar a complexidade de um códão. As configurações de um códão tríplice são as que fazem 64 códões diferentes. Se tomarmos uma cadeia de ADN composta por 100 códones, então temos alternativas de insequências. A média de nucleotídeos contidos no DNA de uma forma de vida simples, por exemplo Escherichia coli, é N=. Isso significa que se calcularmos isso para as seqüências de alternatingof, isso significa (Lyre, 2002, p. 94). Estas capacidades de armazenamento estão fora do alcance da nossa própria imaginação. Mesmo para as formas mais simples de vida aqui na Terra, as informações sobre os processos e substâncias armazenadas são demasiado complexas para serem compreendidas.

5. Semântica da produção de proteínas e funcionalidade do DNA

A definição para semântica é “o estudo dos significados na linguagem” (Cambridge, 2014) que pode ser aplicada às células como a linguagem de codificação do DNA e fluxo de informação na interação celular. Como foi dito anteriormente, a informação genética é armazenada no DNA de uma célula através da codificação de nucleotídeos e códons. A importância da informação para a célula é a decodificação desta seqüência determinada de nucleotídeos para gerar aminoácidos e produzir proteínas vitais para a sobrevivência da própria célula. Estas proteínas têm uma clara função determinada na malha celular para a troca de nutrientes ou para sustentar a estrutura celular. A semântica da própria célula é baseada na funcionalidade da descodificação da sequência de nucleótidos. Um código só é útil quando a funcionalidade definida da proteína é dada após a síntese e as funções da proteína na forma em que foi projetada para . Lara afirma em seu artigo que existem reguladores externos que “meditam a ativação ou não ativação de porções específicas, que também podem ser reguladas por agentes externos à proteína” (Lara, p. 3). O problema dentro dessa tese é a complexidade nas relações entre as informações armazenadas no DNA e seu efeito sobre as proteínas. As proteínas já existentes permitem ao DNA traduzir a informação necessária e construir as proteínas mais tarde no processo. O fluxo de informação, portanto, deve ser descrito de duas maneiras e, portanto, não o DNA ou as proteínas podem ser vistos como o transmissor do sinal inicial dos pedaços de DNA traduzidos (Lyre, 2002).

6. Sinais para DNA-Transcrição e fluxo de informações

Um fator de influência para o processamento e armazenamento de informações biológicas é a seqüência nucleotídea. Mas além disso, outras propriedades estruturais do ADN podem ser valorizadas como codificação de armazenamento. A configuração eletrônica em partes das moléculas de DNA ou a topologia topológica significa o “estudo das propriedades das formas geométricas que prevalecem sob certas transformações, como flexão ou alongamento” (dicionário.com, 2017), propriedades do DNA em sua estrutura tridimensional (Lyre, 2002, p. 99). Estas propriedades funcionais da estrutura DNAs podem influenciar a capacidade de armazenamento e a forma de codificação da informação que incide no DNA de diferentes formas de vida. Um fenômeno chamado “junk-DNA” também pode ser adeterminado dessas propriedades através de sua repetitividade no DNA geral. Moléculas reguladoras, enzimas e proteínas estruturais que influenciam a informação da célula biológica de forma acertain. Certos genes são expressos de uma forma para determinar a estrutura das proteínas cultivadas. No processo de transcrição, as proteínas estruturais mencionadas anteriormente podem ativar ou desativar certos tipos de expressões gênicas a fim de alterar a composição proteica geral.

7. Fatores Influenciadores para codificação de informação

Enformação de Lyres, a ação da informação do processo foi desenvolvida através do conceito de evolução através de vários bilhões de anos. De outra forma, segundo Lyre, não haveria nenhum ponto para as células desenvolverem uma estrutura celular se não mudassem a informação no DNA e codificassem a informação na forma de DNA de suas células para síntese de proteínas (Lyre, 2002, p. 103). O conceito de evolução pode ser descrito como a principal força por trás do sistema de DNA em que todos os seres vivos complexos se baseiam. O meio ambiente e os fatores que fazem parte deste complexo sistema de formas de vida e interações coexistentes é a força motriz por trás da evolução da informação biológica transportada em uma célula viva. Ela determina “que uma nova célula reconstrua diacronicamente as estruturas que suportam o fenótipo do ser vivo individual” (Díaz, 2017, p. 6). Como o Sr. Diaz descreveu, a evolução da informação genética é determinada pelo ambiente em que um ser vivo interage e, portanto, muda a informação biológica durante um longo período de tempo para ajustar o fenótipo do ser individual. Ele descreve-a como o “substrato sobre o qual novas determinações no processo de morfogénese ocorrem epigenicamente” (Díaz, 2017, p. 6) . Também a capacidade neural das formas de vida pode ser diferente para o processamento da informação fornecida. Por exemplo, um humano pode processar informações ou processos cada vez mais difíceis como outra forma de vida que poderia ter mais capacidade neuronal por suas informações biológicas, mas a estrutura do cérebro e as conexões neuronais não podem permitir a fullcapacidade do pensamento complexo.

O desenvolvimento da vida é determinado pelas instruções que se encontram dentro dos genomas e fatores externos baseados no ambiente. Por causa dessa afirmação é nosurpresa que a vida na Terra como está sendo moldada hoje pela contínua alteração da informação biológica originada em bactérias e desenvolvida para fenótipos de todos os diferentes tipos de seres vivos durante o período de bilhões de anos.

Receptores de sinais dos fatores de influência externa, do sistema nervoso e do músculo/orgãos. Os músculos/órgãos podem ser determinados como unidades operacionais que interagem com o meio ambiente e mudam devido à adaptação aos desafios ambientais enfrentados devido a diferentes climas e habitats. O sistema nervoso do outro lado assegura o bom funcionamento e coordenação das unidades operacionais e pode ser determinado como uma espécie de meta-sistema que processa a informação e dá respostas a sinais externos através das unidades operacionais (Díaz, 2017, pp. 6-9).

8. Registo da evolução do ADN para Darwin e ciência evolutiva

Charles Darwin representa o conceito original de evolução que aplica o conceito de “sobrevivência do mais apto”. Ele diz que apenas os indivíduos mais fortes e adaptados de uma espécie podem sobreviver ao ambiente em que vivem e levar na sua reserva genética, ou informação biológica, para a geração seguinte, enquanto os outros indivíduos morrem devido à sua falta de adaptação ao ambiente. Os cientistas de biologia de hoje determinam a evolução como um “total de indivíduos que são capazes de gerar uma progênie capaz de se reproduzir” (Lyre, 2002, p. 108). Mas numa espécie, não existem “dois indivíduos” com a mesma informação genética devido à mutação aleatória no pool de genes e à recombinação no processo de reprodução. Por este tipo de variação da informação genética em indivíduos de uma espécie é variada num sistema caótico e não determinada por qualquer plano ou padrão fixo. Apenas a coincidência de randommutações na sequência de nucleobases, e portanto códões, pode ser descrita como o factor impulsionador por detrás da alteração da informação biológica. Os indivíduos mais aptos e mais adaptados, devido à mutação de gerações múltiplas, podem sobreviver melhor do que aqueles sem este traço especial. (Lyre, 2002, pp. 109-115)

9. Evolução da informação biológica

A origem de uma estrutura celular pode ser descrita como acoincidência. Cordas de aminoácidos e nucleotídeos estavam flutuando em torno da sopa primitiva, bilhões de anos atrás. Então através de algum tipo de coincidência essas cordas começaram a se organizar e construir redes que poderiam processar informações dadas, por exemplo, dadas pelo ambiente ou outras células, e reagir de acordo. Estas redes têm a forma de um círculo para assegurar o processamento completo da informação dada por fontes externas. Isso significa que formas de vida albiológicas evoluíram a partir de um conjunto específico de informação biológica e, portanto, descendem de um arquétipo que se desenvolveu por coincidência. Isto também pode ser visto nas fases de desenvolvimento dos embriões por várias espécies após a fertilização do ovo. Os embriões são semelhantes nos estágios iniciais, mas desenvolvem suas propriedades especiais de sua espécie ao longo do tempo até serem totalmente diferenciados por sua forma e habilidades.