As alterações epigenéticas no DNA são interpretadas pela maquinaria celular através de vários mecanismos. Estas alterações podem afectar a expressão genética e o comportamento celular sem alterar a sequência de ADN subjacente. Aqui está uma visão geral de como as mudanças epigenéticas são interpretadas:
1. Metilação do DNA:A metilação do DNA é uma das modificações epigenéticas mais bem estudadas. Envolve a adição de um grupo metil a nucleotídeos de citosina específicos dentro de dinucleotídeos CpG. O DNA metilado está geralmente associado ao silenciamento gênico ou à redução da expressão gênica. Quando a metilação do DNA ocorre em regiões promotoras dos genes, pode impedir que os fatores de transcrição se liguem e iniciem a transcrição do gene.
2. Modificações de histonas:Histonas são proteínas que o DNA envolve para formar nucleossomos, as unidades básicas da cromatina. As histonas podem sofrer várias modificações químicas, como acetilação, metilação, fosforilação e ubiquitinação. Estas modificações podem alterar a estrutura da cromatina, tornando-a mais acessível (eucromatina) ou menos acessível (heterocromatina) à maquinaria de transcrição. A acetilação de histonas, por exemplo, está frequentemente associada à ativação genética, enquanto a metilação pode ter efeitos variados dependendo da modificação e localização específicas.
3. RNAs não codificantes:RNAs não codificantes (ncRNAs) são moléculas de RNA que não codificam proteínas. Certos ncRNAs, como microRNAs (miRNAs) e pequenos RNAs interferentes (siRNAs), podem regular a expressão gênica ligando-se a moléculas específicas de mRNA e inibindo sua tradução ou causando sua degradação. Modificações epigenéticas podem afetar a expressão e atividade dos ncRNAs, que por sua vez podem influenciar a interpretação da metilação do DNA e das modificações das histonas.
4. Modificações de RNA:Além da metilação do DNA, as moléculas de RNA também podem sofrer modificações epigenéticas. Uma dessas modificações é a adição de um grupo metil à posição N6 da adenosina, conhecido como N6-metiladenosina (m6A). Esta modificação pode afetar a estabilidade do RNA, a eficiência da tradução e os padrões de splicing, influenciando em última análise a expressão genética.
5. Complexos de remodelação da cromatina:Os complexos de remodelação da cromatina são complexos multiproteicos que podem alterar a estrutura da cromatina movendo, ejetando ou substituindo nucleossomos. Esses complexos desempenham um papel crucial em tornar o DNA mais acessível ou inacessível aos fatores de transcrição e à RNA polimerase, regulando assim a expressão gênica. Modificações epigenéticas podem afetar o recrutamento e a atividade dos complexos remodeladores da cromatina, influenciando sua capacidade de remodelar a estrutura da cromatina.
É importante notar que as modificações epigenéticas não alteram diretamente a sequência do DNA em si, mas atuam como interruptores reguladores que influenciam a forma como os genes são expressos. Essas mudanças são interpretadas pela maquinaria celular para controlar os processos celulares, o desenvolvimento e a resposta aos estímulos ambientais. Os mecanismos epigenéticos fornecem uma camada adicional de regulação além da sequência de DNA e contribuem para a complexidade e diversidade das funções celulares.
