O que é Epigenética?

O que é Epigenética?
BIOLOGIA

Já parou para se perguntar como pode existir uma mesma informação genética para cada célula e termos uma quantidade enorme de tipos de células com diferentes funções? A epigenética pode tentar explicar.

Epigenética é um termo referido como uma extra informação genética que com ajuda de modificações de cromatina e DNA ajudam ou inibem determinado genes. 

A expressão gênica segue uma ordem: DNA-> RNA (transcrição) -> Proteína (tradução). Mas cada célula expressa um número restritos de genes, por exemplo um neurônio não expressa hemoglobina nem mioglobina, porém expressa dopamina. Já uma célula muscular não expressa hemoglobina nem dopamina, mas expressa mioglobina. 

Sendo assim, no neurônio o gene da hemoglobina foi epigenéticamente silenciado pelas marcas epigenéticas. 

As marcas epigenéticas são marcas pontuais que marcam ou desmarcam começo ou fim de genes em setenças providas do cromossomo. Dependendo da pontualidade da marcar, pode expressar (ativar) ou não expressar (silenciar) o gene.

As principais alterações epigenéticas são: 

1) Metilação de DNA: Ocorre metilação nas ilhas CpG feitas por metiltransferases. CpGs são frequentemente regiões promotoras de genes (promotor estão no início do gene, onde ocorre a ligação com a maquinária de transcrição). A metilação nas ilhas CpG fazem o silenciamento da expressão gênica.

2) Modificações pós-tradução de histonas: As histonas pode sofrer metilações, ubiquitinação, fosforilação, sumolação, acetilação de resídíos na calda N-terminal das histonas. Acetilação é correlacionado com ativação dos genes, pois provoca mudanças de carga entre as histonas (+) e DNA (-). As metilações podem ativar o locus ao redor do promotor (H3k4me) ou inativar o locus do genes de heterocromatinas constitutivas (H3K9me) e facultativas (H3K27me).

3) Remodelação da cromatina: Fator epigenético ATP-dependente o qual usa energia da hidrólise do ATP para mover o nucleossoma. Isso causa alterações da compactação da cromatina, deixando mais denso ou empacotado, espalhado ou desempacotado nos locais de início da transcrição.

4) Histonas variantes: Diferentes histonas variantes existem para H2A, H3 e H1. Cada variente apresenta propriedades específicas, usadas para diferentes funções. Ex: Aumentar estabilidade e diminuir a estabilidade, modificar aminoácidos como a serina, outros que ainda não são entendidos. 

Exemplo de uma histona variente é a histona variante do centrômero - CENP-A (diferentes nomes para outras espécies),  histona H2A.X envolvida no reparo do DNA, macroH2A envolvida na inativação do cromossomo X. E muitas outras varientes

5) Noncoding RNAs: Existem várias classes de pequenos, médios e longos noncoding RNAs, mas temos alguns em destaques.

5.1) MicroRNAs(miRNAs): Tem um papel importante no silenciamento de genes pós-transcrição

5.2) Piwi-intericting RNAs (piRNAs): Controla elementos transponíveis e direciona metilação de DNA em elementos transponíveis 

5.3 Long non-coding RNAs (lncRNAs): Parecem agir diretamente como maquinaria epigenética e estabelece diferentes estados epigenéticos. Um dos grandes representantes é o XistEste tem a função de inativar o cromossomo X, recentemente manipulado em pesquisa científica com objetivo de inativar o cromossomo 21 em cultura de células, dando pespectivas de contribuição para síndrome de down.

Epigenética tem prometido muito para estudos com câncer. São visto aberrações epigenéticas de metilação de DNA (hipermetilação ou hipometilação), de modificações de histonas e variações, de arquitetura nuclear e de noncoding RNAs.

Isso causa implicações clínicas para controle das aberrações, procurando-se por diagnóstico usando biomarcadores de alterações epigenéticas, prognósticos com alterações específicas e terapia com inibidores de modificação epigenética.

Pedro Faria Zeni
Graduando em Biomedicina http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4355111P8
Seja um colunista
Sucesso! Recebemos Seu Cadastro.

ASSINE NOSSA NEWSLETTER