Epigenética
Mecanismos epigenéticos
O campo da epigenética tornou-se uma área de foco essencial para os cientistas que trabalham com pesquisas sobre câncer, doenças neurodegenerativas e dependência química. Os mecanismos epigenéticos envolvem a ativação ou repressão temporária da expressão gênica. Curiosamente, essas alterações podem ser transmitidas de geração em geração, embora não alterem permanentemente a sequência do DNA. Os três principais mecanismos da epigenética são a metilação do DNA, a modificação das histonas e a regulação do RNA.
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Metilação do DNA
A metilação do DNA é o mecanismo mais conhecido da epigenética. Normalmente, envolve uma enzima metiltransferase que auxilia na adição de um grupo metil na quinta posição da citosina (C5). Essa adição ocorre principalmente em dinucleotídeos citosina-fosfato-guanina (CpG). No entanto, também ocorre metilação não-CpG. A análise da metilação do DNA é frequentemente realizada para ajudar a compreender a expressão gênica. Exemplos desse tipo de análise incluem a quantificação da metilação por digestão do DNA com análise subsequente por HPLC, espectrometria de massa ou por meio da conversão com bisulfato de sódio seguida de sequenciamento e análise por PCR.
Modificação
de histonas
A modificação de histonas é outro mecanismo epigenético clássico. Envolve várias formas de alterar as histonas por acetilação, metilação, fosforilação e outros mecanismos que afetam a expressão gênica. As histonas são proteínas que, juntamente com o DNA, formam os nucleossomos. Conjuntos de nucleossomos criam a cromatina que compõe os cromossomos. Em geral, as modificações das histonas ocorrem nas caudas N-terminais das histonas, que apresentam altas proporções dos aminoácidos lisina ou arginina. Uma maneira de estudar essa regulação epigenética é por meio do uso de ensaios de imunoprecipitação de cromatina (ChIP).
Regulação
do RNA
Sabe-se menos sobre a regulação do RNA do que sobre os outros mecanismos epigenéticos. Acredita-se que a sinalização do RNA desempenhe um papel na epigenética por meio da regulação da estrutura da cromatina. Pesquisadores estão investigando como o mRNA e, especificamente, o RNA não codificante — como o RNA não codificante longo e o microRNA — regulam a expressão gênica. Além disso, ensaios de isolamento de cromatina por purificação de RNA (ChIRP) ou de imunoprecipitação de RNA (RIP) podem ser utilizados para compreender a relação entre a cromatina e o RNA, bem como o papel que o RNA desempenha na epigenética.
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