IMPRINTING GENÔMICO

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Genética
IMPRINTING GENÔMICO
FECUNDAÇÃO
Nos organismos eucariotos de reprodução
sexuada, o zigoto recebe um alelo de cada
parental e cada um deles tem iguais chances de
ser expresso.
Entretanto, a expressão de alguns alelos está
intimamente relacionada à sua origem parental.
Células haplóides: germinativas. Se unem e
formam células diplóides.
IMPRESSÃO GENÔMICA
Para alguns genes humanos, um dos alelos é
transcricionalmente inativo (nenhum mRNA é
produzido), dependendo de qual dos pais o alelo
foi recebido.
Por exemplo, um alelo transmitido pela mãe seria
inativo, enquanto o mesmo alelo transmitido
pelo pai seria ativo.
Desta forma, o indivíduo normal teria somente
uma cópia transcricionalmente ativa do gene.
Este processo de silenciamento gênico é
conhecido como:
Impressão genômica (imprinting)
Genética: associada à sequência de DNA.
Mutações alteram essa sequência (substituições
de nucleotídeos). Natureza intrínseca.
Epigenética: Informações reversíveis introduzidas
nos cromossomos e replicadas estavelmente
durante as divisões celulares, mas que não
modificam as sequências de nucleotídeos.
Alteram o FENÓTIPO sem mudar o GENÓTIPO.
Hábitos.
EPIGENÉTICA
Como alterar o gene sem alterar a sequência de
DNA?
Raquel Barcelos - MED 107
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As proteínas transcritas determinam as
características da célula assim como suas
funções.
A epigenética pode aumentar ou interferir na
transcrição de genes específicos.
A regulação pode acontecer por meio da
marcação do DNA ou das histonas.
E essas marcações no DNA ou nas histonas
podem ser modificadas pelo ambiente
(alimentação, exposição a químicos e remédios).
A metilação pode inibir a transcrição de DNA. Isso
faz com que a cromatina fique mais compacta,
deixando o gene inacessível.
Já a acetilação faz com que a cromatina fique
mais solta, deixando o gene acessível para a
transcrição. Isso leva ao aumento da produção de
certas proteínas relacionadas.
As metilações e acetilações podem levar a um
caminho de doença, se por exemplo, metilar um
gene que controla a proliferação celular.
Com o tempo isso vai fazer com que alguma
células se tornem células do fígado e outras do
coração, por exemplo.
Isso faz com que tenhamos mais de 200 tipos de
célula no corpo com o mesmo genoma.
E é devido a epigenética que gêmeos idênticos
podem crescer e ter organismos totalmente
diferentes.
Um experimento demonstrou que quando as
mães não são atenciosas com seus filhos os
genes relacionados com o controle do estresse
são metilados (inativos).
A ação dos pais pode afetar os indivíduos através
da epigenética: vício, doenças cardíacas, câncer,
depressão.
As mudanças pela epigenética podem ser
revertidas.
Em 1948, R. D. Hotchkiss descobriu o que ele
chamou de quinta base do DNA: a
5-metilcitosina.
Após a replicação do DNA e em torno de 5% das
citosinas dos mamíferos são convertidas em
5-metilcitosina.
O grau de metilação das citosinas de um gene
controla a sua transcrição, ou seja, a metilação do
DNA pode alterar a estrutura de um gene, bem
como regular a sua atividade.
DNA inacessível: metilação. Compacta o DNA.
DNA acessível: acetilação. Descompacta o DNA.
Ocorre transcrição.
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IMPRINTING GENÔMICO
Fenômeno no qual um gene herdado de um dos
genitores não é expresso, muito embora ambas
as cópias do gene sejam funcionais.
“Silêncio Gênico”: Alguns genes são
expressos somente em cromossomos
transmitidos por um dos genitores → Um
dos alelos é transcricionalmente inativo.
Padrão de Expressão Diferencial: A
expressão é diferencial de acordo com a
origem parental através de um processo
epigenético de metilação e desmetilação.
Mecanismo epigenético: A presença de um
grupamento metil (metilação) impede a
ligação dos fatores de transcrição e,
portanto, a expressão gênica. Gene será
metilado sempre apenas na linhagem
germinativa paterna ou materna (nunca
em ambos).
Imprinting materno: Expressão de um
gene apenas quando herdado do pai,
tendo em vista que a cópia do gene
herdada da mãe é inativa em virtude da
metilação no período de formação do
gameta.
Imprinting paterno: Expressão de um
gene apenas quando herdado da mãe,
tendo em vista que a cópia do gene
herdada do pai é inativa em virtude da
metilação no período de formação do
gameta.
SÍNDROMES IRMÃS: ANGELMAN E PRADER-WILLI
Um exemplo notável de doença causada por falha
na impressão gênica ocorre por causa da deleção
de cerca de 4 Mb do braço longo do cromossomo
15.
Atuam no mesmo cromossomo. A única diferença
é se é herdada da mãe ou do pai. Se for herdada
do pai é Prader-Willi (a cópia da mãe está
inativa). Se for herdada da mãe é Angelman (a
cópia do pai está inativa).
Síndrome de Prader-Willi:
É uma síndrome dismórfica
relativamente comum caracterizada
por:
• Obesidade
• Hábitos alimentares excessivos
• Mãos e pés pequenos (acromicria)
• Baixa estatura
• Hipogonadismo
• Retardo mental
Em aproximadamente 70% dos
casos da síndrome existe uma
deleção genética envolvendo a
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porção proximal do braço longo do cromossomo
15 (15q11-q13), ocorrendo somente no
cromossomo 15 herdado do pai do paciente.
Síndrome de Angelman
Se caracteriza por:
• Retardo mental severo
• Atraso intelectual
• Ausência de fala
• Riso excessivo
• Convulsões
• Movimentos desconexos
Deleção genética somente no
cromossomo 15 herdado da mãe
do paciente.
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