Os interruptores epigenéticos são regiões de DNA que controlam a expressão genética sem alterar a sequência de DNA subjacente. Esses interruptores podem ser ativados ou desativados por vários fatores, como sinais ambientais ou sinais de celular. Quando um interruptor epigenético é ligado, permite que o gene associado seja expresso, enquanto quando é desligado, o gene é reprimido.
Existem vários tipos diferentes de interruptores epigenéticos, mas os mais comuns incluem metilação do DNA e modificação de histonas. A metilação do DNA envolve a adição de um grupo metil à molécula de DNA, que pode ativar ou reprimir a expressão gênica. A modificação das histonas envolve a adição ou remoção de grupos químicos às proteínas das histonas, que envolvem a molécula de DNA e ajudam a controlar sua acessibilidade.
Os interruptores epigenéticos são essenciais para o desenvolvimento e função normais. Eles permitem que as células respondam a sinais ambientais e controlem a expressão de genes de uma maneira específica do tecido. No entanto, as mudanças epigenéticas também podem ser perturbadas por factores ambientais, tais como toxinas ou stress, que podem levar a doenças.
A investigação sobre interruptores epigenéticos é um campo em rápido crescimento e novos conhecimentos sobre a sua função e regulação são constantemente obtidos. Esta pesquisa tem o potencial de levar a novos tratamentos para uma variedade de doenças, incluindo câncer, distúrbios do desenvolvimento e doenças neurodegenerativas.
Aqui está uma explicação mais detalhada de como funcionam a metilação do DNA e a modificação das histonas:
Metilação do DNA A metilação do DNA é o tipo mais comum de mudança epigenética. Envolve a adição de um grupo metil a um nucleotídeo citosina em um dinucleotídeo CpG. Isto pode ativar ou reprimir a expressão genética, dependendo da localização do grupo metil.
Quando um grupo metil é adicionado a um dinucleotídeo CpG na região promotora de um gene, geralmente reprime a expressão gênica. Isso ocorre porque o grupo metil impede que a maquinaria de transcrição se ligue ao promotor e inicie a transcrição.
Quando um grupo metil é adicionado a um dinucleotídeo CpG no corpo do gene, ele geralmente ativa a expressão gênica. Isto ocorre porque o grupo metila ajuda a manter a cromatina em uma conformação aberta, o que permite que a maquinaria de transcrição se ligue ao promotor e inicie a transcrição.
Modificação de histonas A modificação das histonas é outro tipo de mudança epigenética. Envolve a adição ou remoção de grupos químicos às proteínas histonas, que envolvem a molécula de DNA e ajudam a controlar sua acessibilidade.
As modificações mais comuns das histonas são acetilação, metilação e fosforilação. A acetilação geralmente ativa a expressão gênica, enquanto a metilação e a fosforilação podem ativar ou reprimir a expressão gênica.
A combinação de metilação do DNA e modificação de histonas pode criar uma paisagem epigenética complexa que controla a expressão genética de maneira precisa e específica do tecido.
