No domínio da genética, os zigotos, os óvulos fertilizados que resultam da união do espermatozóide e do óvulo, enfrentam um desafio único na classificação dos genes impressos. Os genes impressos são uma classe especial de genes que exibem um fenômeno notável chamado impressão genômica. Este processo envolve a marcação de certos genes no DNA do óvulo ou espermatozoide, resultando na regulação diferente de sua expressão dependendo de sua origem parental.
Os zigotos herdam dois conjuntos de cromossomos, um de cada pai, e cada conjunto contém cópias dos mesmos genes. No entanto, os genes impressos não são tratados igualmente. Alguns genes são expressos apenas a partir da cópia herdada da mãe, enquanto outros são expressos apenas a partir da cópia herdada do pai. Esta expressão diferencial é crucial para o desenvolvimento normal e a saúde.
Então, como os zigotos classificam os genes impressos e garantem a expressão adequada? Este intrincado processo envolve vários mecanismos principais:
1.
Metilação do DNA: A metilação do DNA é uma modificação química do DNA que pode afetar a expressão genética. Ele atua como um interruptor molecular, "ligando" ou "desligando" os genes. Nos genes impressos, os padrões de metilação do DNA são estabelecidos no óvulo e no esperma antes da fertilização. Esses padrões determinam qual cópia do gene será expressa no zigoto.
2.
Regiões de controle de impressão (ICRs): ICRs são sequências específicas de DNA que regulam a expressão genética impressa. Eles contêm locais de ligação para proteínas que podem modificar os padrões de metilação do DNA e controlar a atividade genética. Os ICRs são essenciais para estabelecer e manter o status impresso dos genes.
3.
Modificações de histonas: Histonas são proteínas que o DNA envolve para formar cromossomos. Modificações químicas nas histonas, como metilação, acetilação e fosforilação, podem alterar a estrutura da cromatina, o complexo do DNA e das histonas. Essas modificações podem alterar a expressão genética, incluindo genes impressos.
4.
RNAs não codificantes: Alguns genes impressos são regulados por RNAs não codificantes, como microRNAs (miRNAs). Os miRNAs são moléculas curtas de RNA que podem se ligar a moléculas específicas de RNA mensageiro (mRNA) e impedir sua tradução em proteínas. Os miRNAs podem contribuir para a regulação da expressão gênica impressa, visando transcrições específicas.
5.
Intensificadores Específicos do Pai de Origem: Intensificadores são sequências de DNA que podem aumentar a expressão de genes localizados à distância. Alguns intensificadores são específicos do pai de origem, o que significa que só funcionam quando herdados de um pai específico. Esses intensificadores desempenham um papel crucial na regulação da expressão de genes impressos.
Através da interação destes mecanismos, os zigotos são capazes de separar os genes impressos e garantir a sua expressão adequada. Esta regulamentação precisa é essencial para o desenvolvimento embrionário, o crescimento e a saúde geral. As interrupções na expressão genética impressa podem levar a vários distúrbios e doenças do desenvolvimento, destacando a importância deste intrincado processo na formação da nossa identidade biológica e bem-estar.
