GENETICA - REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA E EPIGENÉTICA

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REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA E EPIGENÉTICA
ANA DA JUSTA BARTOLO M1 – 2020.1
Expressão gênica é o processo pelo qual a informação codificada no DNA é interpretada pela célula para direcionar a síntese de proteínas e RNAs. Células possuem o mesmo conjunto gênico, diferentes morfologias e diferentes funções (possuem os genes, mas alguns vão estar silenciados da necessidade de cada célula).
Regulação gênica é como a célula controla quais genes, entre os inúmeros genes presentes em seu genoma, são ativados (expressos). Por consequência da regulação gênica é que as células do corpo ativam partes diferentes do gene, dependendo da função a ser exercida, mesmo que todas tenham o mesmo DNA.
A regulação gênica pode se dar a vários níveis, por exemplo, regiões do DNA podem estar mais ou menos enoveladas em torno de proteínas chamadas histonas , um maior enovelamento (heterocromatinas) inibe a transcrição dos genes, enquanto regiões menos enoveladas (eucromatinas) são mais facilmente transcritas. A maioria dos estudos de regulação gênica se concentra no processo de transcrição, que é regulado dependendo na necessidade de RNA. Os ativadores ligam-se à regiões promotoras e estimulam a transcrição, enquanto os inibidores competem melo mesmo sitio dos ativadores, inibindo a transcrição.
REGULAÇÃO MEDIADA POR HORMÔNIOS 
São lipossolúveis, atravessam a membrana plasmática e associam-se com receptores nucleares no meio intracelular. O complexo hormônio-receptor vai para o núcleo e ativa a estimulação da expressão gênica através do recrutamento de outras proteínas (coativadoras) e ativação do elemento de resposta do hormônio. Dessa forma, a transcrição é ativada. 
REGULAÇÃO PELO SPLICING ALTERNATIVO
Durante a transcrição, é formado o pré RNAm que quando associado à proteínas forma o spliceossoma, que remove íntrons e une éxons. Ou seja, um único gene pode formar diferentes proteínas. Essa é a explicação para 
o GAP entre genoma e proteoma: 25.000 genes para 100.000 proteínas. 
REMODELANDO A CROMATINA
É necessária uma remodelagem para que as sequencias iniciadoras sejam expostas. 
1. Acetilação das lisinas: remove cargas positivas, desse modo reduzindo a afinidade entre histonas e DNA. Isto faz a polimerase de RNA e os fatores de transcrição mais facilmente acessar a região propiciada, ativando a expressão gênica. A enzima responsável é a histona-acetilase. 
2. Metilação: adiciona grupo metil nas lisinas, o que fecha a cromatina e reprime a expressão gênica. A enzima responsável é a histona-metiltransferase. 
EPIGENÉTICA
Todas as mudanças reversíveis e herdáveis no genoma funcional que não alteram a sequência de nucleotídeos do DNA. Consiste no estudo de como os padrões de expressão são passados para os descendentes, e como os fatores ambientais podem alterar a expressão dos genes. 
A estrutura da cromatina pode ser herdada, o que se torna a herança epigenética. 
MECANISMOS EPIGENÉTICOS
1. Metilação do DNA: consiste na adição de um radical metil (CH3) no carbono 5 da citosina, feita pelar enzima DNA-metiltransferase. Esse processo inibe a transcrição pois dificulta a interação com o RNA polimerase
2. Inativação do cromossomo X: ocorre a hipermetilação de um dos cromossomos X nas células, e ocorre para que as fêmeas, não produzam o dobro de produtos gênicos referentes ao X que os machos. A escolha do X inativado é aleatória.
3. Imprinting genômico: processo normal que permite apenas a expressão de um dos alelos parentais. Um dos alelos é metilado e inativado (imprintado). 
Deleção do cromossomo 15 paterno: Síndrome de Prader-Will.
Deleção do cromossomo 15 materno: Síndrome de Angelman.
4. Ação de RNAs não codificadores: RNA funcional bloqueia a tradução e degrada o RNAm.