EPIGENÉTICA

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EPIGENÉTICA
Fatores que são transferidos para a progênie de células, mas que são diferentes da sequência de DNA, são chamadaos de epigenéticos. Epimutações são mutações que não se referem à sequência de bases do DNA.
O próximo desafio da Genética se chama “metiloma” ou epigenoma.
Cada tecido humano (pelo menos 180 tipos diferentes) tem um padrão singular de metilação.
O sequenciamento da “quinta” base do DNA, a metilcitosina, tem levantado várias questões importantes.
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EPIGENÉTICA
A quinta base do DNA: 5-metil citosina
Acetilação das histonas
Metilação das histonas
Fosforilação da histonas
Mudanças na configuração da cromatina
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Metilação
A metilação do DNA em Citosina adjacente a Guanina (CpG) existe em quase todos os vertebrados, em muitos invertebrados e plantas.
A metilação é feita por metiltransferases que metilam o DNA da haste recém sintetizada, se esta estava metilada no DNA parental.
A desmetilação do DNA pode ocorrer passivamente na falta da metiltransferase ou ativamente em células embrionárias e em linhagens de células tumorais.
A metilação do DNA tem papel importante no genomic imprinting (marcação ou impresão genômica). 
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Questões levantadas:
Como foram estabelecidos os mecanismos de metilação de forma coordenada?
Pode a metilação silenciar os genes diretamente, ou é um fenômeno secundário?
Quão acurado é o reparo de regiões metiladas lesadas?
O conhecimento das regiões metiladas trará algum benefício no sentido da reversão de doenças ou do processo de envelhecimento?
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A metilação do DNA
Em plantas 80% das metilcitosinas (5-mC) de CpG estão metiladas, sendo também frequentes as metilações em trípletes CpNpG.
Em mamíferos a base mais metilada é a Citosina, 2-5% delas estão metiladas. Ocorre predominatemente em CpG mas não exclusivamente. Há menos CpG do que o esperado no genoma total. Entretanto há ilhas CpG associadas com genes estruturais onde esta diminuição não ocorre. 
 
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MEMÓRIA DA METILAÇÃO
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Padrões de metilação
A posição da 5metil Citosina (5mC) é um sinal importante e influencia a interação do segmento de DNA com proteínas que formarão a cromatina.
As posições da 5mC são diferentes para cada tipo de célula, genoma e organismo.
Promotores ativos são geralmente hipo ou não metilados, mas a metilação no promotor não indica sempre falta de atividade gênica. 
Portanto CAUTELA!
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O epigenoma 
O epigenoma apresenta considerável mosaicismo no adulto e este último aumenta com a idade.
Células epiteliais apresentam aumento de genes silenciados o que pode estar relacionado com aumento de neoplasias
A determinação do mosaicismo epitelial pode ser útil na na determinação individual da predisposição a doenças do envelhecimento.
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Imprinting
Definição: determinação da expressão de um gene pela sua origem (materna ou paterna)
Exemplos: cromossomo 15 (2 genes próximos)
SPW (Prader-Willi) é causada pela perda de função de um gene que normalmente só é expresso no cromossoma paterno (está silenciado no cromossomo materno).SPW: retardo mental, obesidade, hipogenitalismo masculino.
SA (Algelman) é causada pela perda de função de um gene que normalmente só é expresso no cromossomo materno (está silenciado no cromossomo paterno).
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HISTONAS
Acetilação: ativa genes, eucromatina
Metilação: inativa genes, heterocromatina
Fosforilação: inativação de genes na mitose
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DNA METHYLTRANSFERASE INHIBITORS
Hypermethylation of tumor suppressor genes and other cancer-related genes has been been shown to be closely associated with cellular transformation. The resulting changes in the epigenetic modification patterns have been termed “epimutations“. In contrast to classical genetic mutations, epimutations are principally reversible. This reversion can be facilitated by the pharmacological inhibition of DNA methyltransferases. Thus, DNA methyltransferase inhibitors open novel possibilities in the treatment of cancer. The established inhibitor, 5-azacytidine, is highly toxic and results in a multitude of strong side effects. We are now chemically modifying this compound to improve its suitability as an anti-cancer agent. In addition, we are also generating three-dimensional models of the human DNA methyltransferase DNMT1. These models will be used for the identification of additional putative inhibitors. Candidate compounds are currently being tested in vitro and in tissue culture systems for their potential to block DNA methylation.
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CONTROLE PÓS-TRANSCRIÇÃO
a) stRNA pequenos RNAs reguladores da expressão Gênica. A célula o produz 
b) RNA de interferência. Material exógeno
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FILMES SOBRE RNA DE INTERFERÊNCIA
Pequenos RNAs não codificadores têm papel crucial no controle da expressão gênica
miRNA (microRNA): altamente prevalentes em plantas e animais. Humano: > 400 tipos diferentes controlam 1/3 dos genes codificadores de polipeptídeos. Uma vez ligados ao RNAm regulam estabilidade ou a tradução.
RISC (RNA induced silencing complex) formada pela associação da proteína Argonauta e outras, procura uma fita de RNAm complementar à fita de microRNA a ela associada, provocando o pareamento entre as duas.
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RNA de interferência:
Mecanismo de defesa contra material invasor:vírus e transposons
Silencia a transcrição do RNAm alvo via complexo RITS (RNA-induced transcriptional silencing) que inclui também a Argonauta e outras. O RNA da RITS se prende no RNAm que está sendo sintetizado pela RNApolimerase II . 
Mecanismo de silenciar transcrição por alterar a cromatina, favorecendo a heterocromatina, via proteína RITS (RNA-induced transcriptional silencing) que inclui também a Argonauta e outras. Atrai proteínas com afinidade por histonas, que então modificam a conformação da cromatina . Consequencia: serve para silenciar a expressão de transposons incorporados ao DNA genômico
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Mecanismo de Imprinting é baseado em metilação 
Reader atrai metilase, que metila DNA
Condensação da cromatina
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Inativação do Cromossomo X em mamíferos
Geralmente mais de um cromossomo X por célula é inativado: XX (uma cromatina sexual); XXX (duas cromatinas); XXY(uma cromatina)
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RNAi Silencing Complex=RISC
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Controle via RITS
Altera conformação da cromatina