Epigenética Artigo
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CONCEITOS EM GENTICA
Epigentica:
CONCEITOS EM GENTICA
As histonas da cromatina podem ser modificadas por meio da adio de uma molcula relativamente pequena (grupo metil,
grupo acetil ou fosfato). A exceo a adio de uma molcula maior, a ubiquitina,
uma proteina composta por 76 aminocidos. Os aminocidos que podem ser modificados localizam-se na regio N-terminal,
denominada cauda, e que no fica compactada dentro do octmero de histonas que
forma o nucleossomo. As caudas das histonas podem ser marcadas por diferentes
combinaes de modificaes e cada marcao transmite um significado especfico
para o trecho da cromatina em que a mesma ocorre (Figura 2). As modificaes das
caudas de histonas tm papel importante
na determinao do grau de compactao
que cada trecho da cromatina vai apresentar.
Figura 2.
Esquema representando os
locais das caudas de histonas
que podem sofrer modificaes:
Me = metilao, Ac = acetilao,
Ph = fosforilao. Os nmeros
referem-se posio das
modificaes, ou seja, ao
aminocido da cauda de histona
que modificado (Adaptado de
COTA et al, 2013).
Figura 1.
Organizao bsica da fibra
cromatnica (modificado de
Person Education Inc 2012).
CONCEITOS EM GENTICA
as RNA polimerase (chamadas de regies
promotoras), exercendo papel inibitrio
da transcrio. Em adio a esse processo, o
DNA metilado recruta protenas especficas,
chamadas MBP (methyl binding proteins)
que reconhecem o DNA metilado, recrutam
outras protenas e em conjunto aumentam o
grau de compactao da cromatina naquela
regio, impedindo a transcrio (Figura 3).
Nesse sentido, genes que esto hipometilados podem apresentar alta taxa de transcrio, enquanto que os genes hipermetilados
esto geralmente silenciados. J se sabe que
a metilao exerce influncia em processos
importantes da expresso gnica, como o
imprinting genmico e a regulao da expresso de genes housekeeping.
O termo epigentica foi usado pela primeira
vez pelo pesquisador Conrad Waddington
(1942). Em seu trabalho, Waddington foi
pioneiro em relacionar a regulao da atividade gnica com o desenvolvimento celular.
Posteriormente, Grith & Mahler (1969)
sugeriram que a metilao do DNA poderia estar relacionada expresso gnica e que
esse padro de metilao era condicionado
pelo papel de enzimas metilases especficas
que agiam no DNA durante o desenvolvimento do indivduo.
Atualmente, o termo epigentica usado
para designar o estudo dos fatores que afe-
A Regio promotora de um
gene contm diversas sequncias
nucleotdicas que correspondem
a stios de ligao de fatores de
transcrio e, consequentemente,
de ligao da RNA polimerase. A
regio promotora importante
pois define o stio de incio da
transcrio.
Imprinting genmico
o fenmeno pelo qual os
alelos de determinados genes
so expressos de um modo
diferencial, dependendo de
sua origem parental. Se o
alelo herdado do pai tiver sido
marcado pelo processo de
imprinting (por meio de metilao
do DNA) e, em consequncia
disto, silenciado, apenas o alelo
recebido da me ser expresso.
Se o alelo materno tiver sido
marcado pelo imprinting, ento,
somente o alelo paterno ser
expresso. O Imprinting genmico
foi demonstrado em fungos,
plantas e animais.
Figura 3.
Metilao do DNA. (A)
regio promotora desmetilada
permitindo a ligao dos
fatores de transcrio. (B)
Regio promotora metilada
impedindo a ligao dos fatores
de transcrio. (C) Regio
promotora metilada e associada
s protenas MBP, que recrutam
outras protenas formando
um complexo remodelador da
cromatina que impede a ligao
dos fatores de transcrio.
(ATTWOOD et al., 2002).
Genes housekeeping so
genes de manuteno das
funes bsicas da clula.
Geralmente so constitutivos, ou
seja, genes que so transcritos
em nveis relativamente
elevados e constantes,
independentemente das
condies ambientais das clulas.
Metilao do DNA
o processo pelo qual a
5-metilcitosina sintetizada a
partir da adio de um grupo
metil (CH3) ao carbono 5 da
citosina pela ao da enzima
DNA-metiltransferase. Ver
ilustrao abaixo.
NH2
H
4
5
3
2
citosina
6
1
SAM-CH3
DNMT
SAM
NH2
CH3
4
5
3
2
5-metilcitosina
6
1
Figura 4.
Fatores ambientais que
inuenciam na metilao do
DNA. (ARRUDA et al., 2013).
CONCEITOS EM GENTICA
Sabe-se que a ingesto de vitamina B6 ou
folato de fundamental importncia para a
disponibilizao do radical metil para os processos de metilao das clulas porque essa
ATP ADP + Pi
REFERNCIAS
METIONINA
SAM
HOMOCISTENA
Metionina Sintetase
(SH)/CH3
TETRAHIDROFOLATO
(THF)
5MetilTHF
ATTWOOD T. J.; YUNG R. L. DNA methylation and the regulation of gene transcription.
Cell Mol Life Sci. v. 59, p. 241-57, 2002.
GRIFFITH J. S.; MAHLER H. R. DNA ticketing theory of memory. Nature, v. 223 (5206),
p. 580-582, 1969.
WADDINGTON C.H. The epigenotype. Endeavour, v. 1, p. 18-20, 1942.
Serina
Hidroximetiltransferase
(SHMT)
FR
TH
FOLATO
Doador primrio
de radical metil