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O que é epigenética?


Autor: Dr. Size Termanis

Você já se perguntou o que determina as diferenças entre as células do nosso corpo? O que determina as diferenças entre gêmeos idênticos? Como uma borboleta se desenvolve a partir de uma lagarta? Porque todas as células do nosso corpo têm uma sequência de DNA idêntica (ácido desoxirribonucleico - DNA). Gêmeos idênticos têm um material genético idêntico. Lagarta e borboleta têm a mesma sequência de DNA ...
epigenética é o estudo de modificações potencialmente herdáveis ​​do nosso genoma (o DNA) que podem determinar essas diferenças sem alterar a sequência do DNA.

O corpo humano - diversas células, um DNA

O DNA é nosso material genético e contém as informações necessárias (na forma de genes) que as células precisam para desempenhar suas funções.
Existem genes que todas as células do nosso corpo precisam. Estes estão entre outros genes necessários para a divisão celular (mitose) ou para reparo do DNA em caso de dano. Por outro lado, existem genes necessários para funções específicas das células, como a sinalização eletroquímica de neurônios em nosso cérebro, a função de limpeza do fígado ou a função muscular.
Todas as nossas células se desenvolvem durante os estágios iniciais do desenvolvimento das chamadas 'células-tronco'. As células-tronco, assim como todas as células adultas em nosso corpo, têm a mesma sequência de DNA e, portanto, os mesmos genes.

Como essas diferenças são determinadas?

A resposta a esta pergunta está na embalagem do DNA no núcleo. Nosso DNA, quando totalmente estendido, tem cerca de 2 metros de comprimento. Para caber no núcleo de 6 mícrons (1x10-6 metros), ele deve ser comprimido várias vezes:
Primeiro o DNA entra em um dupla hélice enrolamento (Watson e Crick, 1953 e Prêmio Nobel de 1962).
O próximo estágio da embalagem envolve as chamadas proteínas histonas. Essas proteínas formam complexos de oito partes (octâmeros), que consistem em 4 proteínas diferentes (H2A, H2B, H3 e H4), presentes duas vezes cada. A torção do DNA pelos octâmeros de histonas resulta em uma 'cadeia' regular de proteína de DNA. Uma unidade proteína-DNA nessa 'cadeia' é chamada de nucleossomo (Kornberg, 1970). Toda a 'cadeia' é chamada assim cromatina.
Finalmente, a cromatina é enrolada várias vezes para se encaixar no núcleo da célula.
Sob o microscópio, vê-se que diferentes regiões do genoma são empacotadas de maneira diferente densamente no núcleo da célula. Isso é diferente em diferentes tipos de células. As regiões compactadas muito densas são chamadas de 'heterochromatin'e regiões abertas são chamadas'euchromatin'. Desse modo, a acessibilidade dos genes à maquinaria celular e, portanto, a atividade gênica podem ser regulados. Os genes que não são necessários para as células são compactados e desativados ('ocultos'), e os genes que requerem células para suas funções são compactados menos densamente ('abertos'). Assim, o nível de embalagem pode ser um sinal de 'INÍCIO' ou 'PARADA' para a célula usar certos genes e ignorar outros.
O grau de embalagem do DNA pode ser influenciado de várias maneiras. Por um lado, por modificações químicas do DNA e proteínas histonas associadas e, por outro, pelo movimento mecânico dos nucleossomos.
O estudo desses mecanismos é o epigenética.
'Epi' = acima / sobre (grego antigo)
'Epigenética' = acima / na genética; Mecanismos de regulação de genes que não alteram a sequência genética / DNA subjacente. Alterações epigenéticas, como a sequência de DNA, são potencialmente herdáveis.
As seções a seguir discutem mecanismos epigenéticos, sua expressão em seres humanos e natureza e evidências de sua hereditariedade em pesquisas modernas.