Título:Decifrando os mecanismos moleculares pelos quais a transcrição medeia o silenciamento epigenético

Introdução:
O silenciamento epigenético desempenha um papel crítico na regulação da expressão genética durante o desenvolvimento, diferenciação celular e estados de doença. Um mecanismo crucial pelo qual o silenciamento epigenético é alcançado é através da transcrição. A transcrição, o processo de síntese de RNA a partir de um modelo de DNA, pode proporcionar modificações epigenéticas que levam à repressão da atividade genética. Neste artigo, exploraremos os mecanismos moleculares pelos quais a transcrição medeia o silenciamento epigenético, com foco no envolvimento da RNA polimerase, complexos de remodelação da cromatina e RNAs não codificantes.

1. RNA polimerase e alongamento da transcrição:
O primeiro passo no silenciamento epigenético mediado pela transcrição é o recrutamento da RNA polimerase II (Pol II) para a região promotora de um gene alvo. Pol II é uma enzima complexa que impulsiona o alongamento da transcrição ao longo do modelo de DNA. No entanto, em alguns casos, a Pol II pode pausar ou parar em loci genômicos específicos, levando à formação de complexos de alongamento de transcrição (TECs). Esses TECs pausados ​​podem recrutar complexos de remodelação da cromatina e outros fatores silenciadores, facilitando o estabelecimento de modificações epigenéticas.

2. Recrutamento de Complexos de Remodelação de Cromatina:
Os complexos Pol II pausados ​​podem recrutar vários complexos de remodelação da cromatina que alteram a estrutura e a acessibilidade da cromatina. Esses complexos utilizam a hidrólise do ATP para remodelar os nucleossomos, reposicioná-los ao longo do DNA ou até mesmo expulsá-los completamente. Ao alterar a organização nucleossômica, os complexos de remodelação da cromatina criam um ambiente de cromatina mais condensado e repressivo, que inibe a transcrição dos genes subjacentes.

3. Modificações de histonas e metilação do DNA:
A presença de complexos Pol II pausados ​​e o recrutamento de complexos de remodelação da cromatina resultam frequentemente em modificações específicas de histonas associadas ao silenciamento de genes. Marcas de metilação de histonas, como H3K9me3 e H3K27me3, são depositadas por histonas metiltransferases recrutadas para os TECs pausados. Além disso, a metilação do DNA, outra modificação epigenética chave envolvida no silenciamento de genes, pode ser estabelecida ou reforçada durante a transcrição. As DNA metiltransferases podem ser recrutadas para as regiões transcritas e adicionar grupos metil aos dinucleotídeos CpG, consolidando ainda mais o estado repressivo da cromatina.

4. RNAs não codificantes no silenciamento transcricional:
A transcrição também pode levar à geração de RNAs não codificantes (ncRNAs), como RNAs não codificantes longos (lncRNAs) e pequenos RNAs interferentes (siRNAs). Esses ncRNAs podem desempenhar papéis importantes no silenciamento transcricional. Por exemplo, os lncRNAs podem atuar como guias para complexos de remodelação da cromatina e recrutá-los para loci genômicos específicos. Os siRNAs, por outro lado, podem guiar as proteínas Argonaute para atingir os mRNAs e induzir a sua degradação ou repressão traducional, contribuindo assim para o silenciamento do gene.

Conclusão:
Em resumo, a transcrição desempenha um papel crucial no silenciamento epigenético. O recrutamento da RNA polimerase II, a formação de complexos de alongamento da transcrição pausados ​​e o subsequente recrutamento de complexos de remodelação da cromatina e modificadores de histonas estabelecem ambientes repressivos da cromatina que impedem a expressão gênica. Além disso, a geração de RNAs não codificantes durante a transcrição pode contribuir ainda mais para o silenciamento transcricional. A compreensão dos mecanismos moleculares pelos quais a transcrição medeia o silenciamento epigenético fornece informações valiosas sobre a regulação genética e tem implicações potenciais para intervenções terapêuticas em doenças associadas à expressão genética aberrante.