{"id":12869,"date":"2021-01-31T13:19:57","date_gmt":"2021-01-31T18:19:57","guid":{"rendered":"https:\/\/nebula.org\/blog\/epigenetica\/"},"modified":"2021-02-20T20:22:18","modified_gmt":"2021-02-21T01:22:18","slug":"epigenetica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nebula.org\/blog\/pt-br\/epigenetica\/","title":{"rendered":"Epigen\u00e9tica &#8211; Informa\u00e7\u00f5es al\u00e9m do c\u00f3digo gen\u00e9tico"},"content":{"rendered":"\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-what-is-epigenetics\"><strong>O que \u00e9 epigen\u00e9tica?<\/strong><\/h2>\n\n<p>Epigen\u00e9tica \u00e9 o estudo dos fatores que determinam a atividade de um<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/pt-br\/genes\/\"> gene<\/a> no humano<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/pt-br\/genome\/\"> genoma<\/a> . Envolve mudan\u00e7as na fun\u00e7\u00e3o do gene que n\u00e3o s\u00e3o baseadas em mudan\u00e7as na<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/pt-br\/acido-dna-desoxirribonucleico\/\"> DNA<\/a> sequ\u00eancias, mas transmitidas \u00e0s c\u00e9lulas filhas.<\/p>\n\n<p>A base da epigen\u00e9tica s\u00e3o as mudan\u00e7as qu\u00edmicas na cromatina. Pode afetar as prote\u00ednas que se ligam ao DNA ou o pr\u00f3prio DNA. Essas mudan\u00e7as podem influenciar a atividade de se\u00e7\u00f5es ou cromossomos inteiros. Isso tamb\u00e9m \u00e9 conhecido como altera\u00e7\u00e3o epigen\u00e9tica ou impress\u00e3o epigen\u00e9tica. <\/p>\n\n<p>Como a sequ\u00eancia de DNA n\u00e3o \u00e9 alterada, as modifica\u00e7\u00f5es epigen\u00e9ticas n\u00e3o podem ser detectadas na sequ\u00eancia de DNA. Os tipos de processos epigen\u00e9ticos incluem a desativa\u00e7\u00e3o dos cromossomos X, impress\u00e3o do gene ou armazenamento da mem\u00f3ria transcricional de c\u00e9lulas.<\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"614\" src=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-1024x614.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-3067\" title=\"Esquema das principais altera&#xE7;&#xF5;es epigen&#xE9;ticas: DNA e metila&#xE7;&#xE3;o de histonas\" srcset=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-1024x614.jpg 1024w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-300x180.jpg 300w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-768x460.jpg 768w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-1536x921.jpg 1536w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1-16x10.jpg 16w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics1.jpg 924w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>A localiza\u00e7\u00e3o das altera\u00e7\u00f5es epigen\u00e9ticas nos cromossomos, representando a metila\u00e7\u00e3o direta do DNA ou das histonas que se ligam \u00e0 sequ\u00eancia de DNA. Fonte:<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Epigenetic_mechanisms.jpg\"> Instituto Nacional de Sa\u00fade \/ dom\u00ednio p\u00fablico<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-subtle-pale-pink-background-color has-background\"><tbody><tr><td><a href=\"https:\/\/nebula.org\/whole-genome-sequencing\/\"><strong>Voc\u00ea est\u00e1 interessado em decodificar 100% do seu DNA? A Nebula Genomics oferece o sequenciamento completo do genoma mais acess\u00edvel! Comece uma vida inteira de descobertas com acesso total aos seus dados gen\u00f4micos, atualiza\u00e7\u00f5es semanais com base nas \u00faltimas descobertas cient\u00edficas, an\u00e1lises avan\u00e7adas de ancestrais e ferramentas poderosas de explora\u00e7\u00e3o do genoma. 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A fun\u00e7\u00e3o foi fixada devido a modifica\u00e7\u00f5es bioqu\u00edmicas das bases do DNA ou das histonas que empacotam o DNA, ou ambos. A sequ\u00eancia do material gen\u00e9tico permanece inalterada, exceto por algumas muta\u00e7\u00f5es aleat\u00f3rias.<\/p>\n\n<p>Tais modifica\u00e7\u00f5es epigen\u00e9ticas resultam em certas regi\u00f5es do genoma sendo &#8220;silenciadas&#8221;, ou seja, n\u00e3o podem ser facilmente transcritas para<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/pt-br\/mrna-messenger-rna\/\"> RNA<\/a> para a s\u00edntese de prote\u00ednas. Essas modifica\u00e7\u00f5es parecem bastante diferentes nas c\u00e9lulas som\u00e1ticas do que nas c\u00e9lulas-tronco ou nas c\u00e9lulas germinativas. As modifica\u00e7\u00f5es mais importantes s\u00e3o a metila\u00e7\u00e3o das bases da citosina e a metila\u00e7\u00e3o da cadeia lateral e acetila\u00e7\u00e3o das histonas.<\/p>\n\n<p>Al\u00e9m da metila\u00e7\u00e3o, os tel\u00f4meros t\u00eam uma importante influ\u00eancia epigen\u00e9tica. Os tel\u00f4meros protegem as extremidades dos cromossomos da degrada\u00e7\u00e3o durante<a href=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/pt-br\/mitose-divisao-celular\/\"> divis\u00e3o celular<\/a> . A enzima telomerase garante que os cromossomos permane\u00e7am intactos. O estresse mental pode reduzir a atividade dessa enzima, levando a um encurtamento acelerado dos tel\u00f4meros no processo de envelhecimento.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-comparison-to-genetics\"><strong>C<\/strong> compara\u00e7\u00e3o<strong> \u00e0 gen\u00e9tica<\/strong><\/h2>\n\n<p>O termo epigen\u00e9tica pode ser entendido quando se considera o processo de heran\u00e7a:<\/p>\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Antes de uma c\u00e9lula se dividir, o material gen\u00e9tico \u00e9 duplicado. Metade do genoma duplicado \u00e9 ent\u00e3o transferido para uma das duas c\u00e9lulas-filhas. Metade do material gen\u00e9tico materno \u00e9 trazido pelo \u00f3vulo enquanto a metade paterna pela c\u00e9lula esperm\u00e1tica.<\/li><li>A gen\u00e9tica molecular descreve o material gen\u00e9tico como uma dupla h\u00e9lice de duas fitas de \u00e1cido desoxirribonucl\u00e9ico. As fitas t\u00eam pol\u00edmero de fosfato-desoxirribose como base. A informa\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica vem da sequ\u00eancia das quatro bases que est\u00e3o ligadas \u00e0 estrutura do a\u00e7\u00facar desoxirribose. Esses s\u00e3o adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T).<\/li><li>As bases de um fio quase sempre emparelham com uma base correspondente do segundo fio. Pares de adenina com timina e pares de citosina com guanina.<\/li><li>A informa\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica \u00e9 ancorada na ordem dos blocos de constru\u00e7\u00e3o A, C, G, T (a sequ\u00eancia de base).<\/li><\/ul>\n\n<p>Alguns fen\u00f4menos de hereditariedade n\u00e3o podem ser explicados com o modelo de DNA que acabamos de descrever:<\/p>\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Durante a diferencia\u00e7\u00e3o celular, c\u00e9lulas-filhas com fun\u00e7\u00f5es diferentes s\u00e3o formadas no decorrer da divis\u00e3o celular. Ap\u00f3s a diferencia\u00e7\u00e3o celular, diferentes tipos de c\u00e9lulas ainda ret\u00eam sequ\u00eancias de DNA semelhantes. A determina\u00e7\u00e3o da identidade funcional de uma c\u00e9lula \u00e9 um t\u00f3pico da epigen\u00e9tica.<\/li><li>Existem caracter\u00edsticas que s\u00e3o apenas &#8220;herdadas&#8221; do pai ou da m\u00e3e e n\u00e3o est\u00e3o relacionadas ao DNA. As viola\u00e7\u00f5es deste estado levam a doen\u00e7as graves.<\/li><li>Quando as c\u00e9lulas diferenciadas s\u00e3o transformadas de volta em c\u00e9lulas-tronco, os padr\u00f5es epigen\u00e9ticos devem ser removidos. Uma c\u00e9lula pode mais uma vez adquirir e herdar todas ou muitas fun\u00e7\u00f5es quando as fixa\u00e7\u00f5es epigen\u00e9ticas s\u00e3o removidas.<\/li><\/ul>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-histones-and-their-role-in-epigenetic-fixation\"><strong>Histonas e seu papel na fixa\u00e7\u00e3o epigen\u00e9tica<\/strong><\/h2>\n\n<p>O DNA n\u00e3o est\u00e1 presente no n\u00facleo da c\u00e9lula, mas est\u00e1 ligado \u00e0s histonas. Oito prote\u00ednas histonas diferentes formam o n\u00facleo de um nucleossomo no qual 146 pares de bases de uma fita de DNA s\u00e3o enrolados. As extremidades das fitas de histonas projetam-se do nucleossomo e s\u00e3o o alvo de enzimas modificadoras de histonas. <\/p>\n\n<p>As modifica\u00e7\u00f5es das histonas s\u00e3o principalmente metila\u00e7\u00e3o e acetila\u00e7\u00e3o em lisina, histidina ou arginina, bem como fosforila\u00e7\u00f5es em serinas. Tamb\u00e9m desempenha um papel se a cadeia lateral da lisina for ocupada por um, dois ou tr\u00eas grupos metil. Uma esp\u00e9cie de &#8220;c\u00f3digo de histonas&#8221; pode estar relacionado \u00e0 atividade dos genes ligados \u00e0s histonas.<\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" width=\"725\" height=\"561\" src=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-12877\" title=\"Metila&#xE7;&#xE3;o e acetila&#xE7;&#xE3;o em histonas\" srcset=\"https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics2.png 725w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics2-300x232.png 300w, https:\/\/nebula.org\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/epigenetics2-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 725px) 100vw, 725px\" \/><figcaption>A metila\u00e7\u00e3o (parte superior) e a acetila\u00e7\u00e3o (parte inferior) das histonas causam o empacotamento e o desempacotamento das fitas de DNA. Fonte:<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Figure_16_03_02.png\"> CNX OpenStax \/ CC-BY 4.0<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-influence-of-methylation-and-acetylation-on-the-conformation-of-chromatin\"><strong>Influ\u00eancia da metila\u00e7\u00e3o e acetila\u00e7\u00e3o na conforma\u00e7\u00e3o da cromatina<\/strong><\/h3>\n\n<p>Altera\u00e7\u00f5es nas cadeias laterais das histonas alteram o volume de um segmento g\u00eanico. Existem volumes menores de segmentos g\u00eanicos em conforma\u00e7\u00e3o fechada, juntamente com condensa\u00e7\u00e3o cromoss\u00f4mica e inativa\u00e7\u00e3o g\u00eanica. Volumes maiores de segmentos g\u00eanicos podem ser observados na conforma\u00e7\u00e3o aberta junto com a atividade g\u00eanica. A transi\u00e7\u00e3o entre os dois estados \u00e9 causada pela liga\u00e7\u00e3o e clivagem dos grupos metil \u00e0s bases da citosina.<\/p>\n\n<p>Em geral, a liga\u00e7\u00e3o de grupos acetil \u00e0s histonas leva \u00e0 abertura da conforma\u00e7\u00e3o do nucleossomo. Essa abertura torna o gene dispon\u00edvel para transcri\u00e7\u00e3o pela RNA polimerase. A liga\u00e7\u00e3o de grupos metil \u00e0s cadeias laterais de lisina leva \u00e0 liga\u00e7\u00e3o da prote\u00edna de liga\u00e7\u00e3o a metil MeCB que suprime a express\u00e3o g\u00eanica. Essas prote\u00ednas repressoras fecham a conforma\u00e7\u00e3o da histona, impedindo a transcri\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-epigenetic-changes-in-the-life-course\"><strong>Mudan\u00e7as epigen\u00e9ticas no curso de vida<\/strong><\/h2>\n\n<p>A epigen\u00e9tica n\u00e3o se limita aos casos de hereditariedade. Cada vez mais aten\u00e7\u00e3o est\u00e1 sendo dada \u00e0 conex\u00e3o entre as mudan\u00e7as cont\u00ednuas no curso de vida e o desenvolvimento de doen\u00e7as. Por exemplo, g\u00eameos id\u00eanticos apresentam um alto grau de similaridade epigen\u00e9tica aos tr\u00eas anos, mas n\u00e3o aos 50. O grau de metila\u00e7\u00e3o foi at\u00e9 2,5x maior em um g\u00eameo.<\/p>\n\n<p>Assim, apesar de sua identidade gen\u00e9tica, os g\u00eameos mais velhos s\u00e3o epigeneticamente mais diversos quanto mais diferente for o curso de vida dos g\u00eameos. N\u00e3o apenas o ambiente que eles experimentam causa isso, mas tamb\u00e9m a imprecis\u00e3o da transmiss\u00e3o dos padr\u00f5es do grupo metil durante cada divis\u00e3o celular. Mudan\u00e7as graduais, portanto, se somam mais e mais ao longo da vida.<\/p>\n\n<p>A mudan\u00e7a na dieta das abelhas oper\u00e1rias causa uma reprograma\u00e7\u00e3o altamente epigen\u00e9tica do genoma larval. Mais de 500 genes foram identificados que s\u00e3o afetados pelas mudan\u00e7as de metila\u00e7\u00e3o induzidas pelo ambiente. <\/p>\n\n<p>A ativa\u00e7\u00e3o ou n\u00e3o de genes n\u00e3o \u00e9 a \u00fanica consequ\u00eancia da mudan\u00e7a na dieta. Existem tamb\u00e9m splicing alternativo e produtos de genes alterados.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-epigenetic-changes-as-an-explanation-of-diseases\"><strong>Mudan\u00e7as epigen\u00e9ticas como explica\u00e7\u00e3o das doen\u00e7as<\/strong><\/h2>\n\n<p>A explica\u00e7\u00e3o dos fatores de estresse \u00e9 o principal foco da pesquisa epigen\u00e9tica. Pessoas com experi\u00eancias de vida traum\u00e1ticas precoces, desencadeadas pela falta de assist\u00eancia \u00e0 maternidade, t\u00eam sido utilizadas para esse fim. O estresse desencadeia uma cascata de horm\u00f4nios que come\u00e7a no hipot\u00e1lamo, uma parte do dienc\u00e9falo. <\/p>\n\n<p>Foi demonstrado que um gene de glicocortic\u00f3ide mostra metila\u00e7\u00e3o notavelmente diferente nos indiv\u00edduos em quest\u00e3o. Conseq\u00fcentemente, o gene \u00e9 inibido na presen\u00e7a de uma hist\u00f3ria de estresse. O produto do gene no c\u00f3rtex adrenal, a esta\u00e7\u00e3o terminal da cadeia hormonal, \u00e9 posteriormente diferente. Mais de 900 genes s\u00e3o regulados para cima ou para baixo no c\u00e9rebro como resultado do comportamento materno.<\/p>\n\n<p>Os resultados tamb\u00e9m foram confirmados em humanos. O gene receptor no hipocampo em humanos \u00e9 basicamente id\u00eantico ao de outros mam\u00edferos. As altera\u00e7\u00f5es epigen\u00e9ticas s\u00e3o, portanto, semelhantes \u00e0s dos ratos. <\/p>\n\n<p>Um estudo com candidatos ao suic\u00eddio dividiu as pessoas afetadas em dois grupos, aqueles com experi\u00eancias de abuso na inf\u00e2ncia e aqueles sem. Apenas nos candidatos com hist\u00f3rico de abuso o gene do receptor foi bloqueado com metila\u00e7\u00e3o. <\/p>\n\n<p>Um trauma vivenciado pela m\u00e3e durante a gravidez pode at\u00e9 ter consequ\u00eancias duradouras para a crian\u00e7a gr\u00e1vida, que duram d\u00e9cadas. H\u00e1 um aumento significativo no risco de esquizofrenia e doen\u00e7as card\u00edacas em crian\u00e7as de m\u00e3es que sofreram de fome. Tamb\u00e9m foi observado que essas crian\u00e7as carregam mudan\u00e7as no padr\u00e3o de metila\u00e7\u00e3o do gene Igf2.<\/p>\n\n<p>Em ratos, o consumo regular de coca muda o padr\u00e3o epigen\u00e9tico de v\u00e1rias centenas de genes no centro de recompensa do c\u00e9rebro. Isso aumenta a sensibilidade aos efeitos das drogas e aumenta o risco de depend\u00eancia.<\/p>\n\n<p>A magnitude das mudan\u00e7as epigen\u00e9ticas ao longo da vida \u00e9 muitas vezes maior do que as muta\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas. Ele pode fornecer novas respostas para uma variedade de doen\u00e7as, como esquizofrenia, Alzheimer, c\u00e2ncer, diabetes na idade adulta, dist\u00farbios nervosos e muitos mais.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-inheritance-of-epigenetic-imprints\"><strong>Heran\u00e7a de impress\u00f5es epigen\u00e9ticas<\/strong><\/h2>\n\n<p>As descobertas sobre altera\u00e7\u00f5es epigen\u00e9ticas, especialmente na ci\u00eancia popular, est\u00e3o constantemente tra\u00e7ando paralelos com o lamarckismo. O lamarckismo, ou a passagem de caracteres adquiridos, \u00e9 visto como contradit\u00f3rio \u00e0 gen\u00e9tica cl\u00e1ssica. <\/p>\n\n<p>No entanto, h\u00e1 muito poucas evid\u00eancias de que as habilidades aprendidas e adquiridas possam ser transmitidas por meio das c\u00e9lulas germinativas. Transmitir habilidades adquiridas para a gera\u00e7\u00e3o seguinte ainda n\u00e3o \u00e9 prova de manifesta\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica. Al\u00e9m disso, o termo &#8220;gera\u00e7\u00e3o&#8221; \u00e9 frequentemente mal interpretado como o in\u00edcio de um ciclo individual.<\/p>\n\n<p>Uma heran\u00e7a de impress\u00f5es epigen\u00e9ticas foi proposta em 2003 por Randy Jirtle e Robert Waterland usando experimentos com camundongos. Camundongos agouti f\u00eameas receberam uma certa composi\u00e7\u00e3o de nutrientes antes do acasalamento e durante a gravidez. Foi descoberto que uma grande propor\u00e7\u00e3o da prole n\u00e3o exibiu o fen\u00f3tipo t\u00edpico.<\/p>\n\n<p>Em um estudo humano, v\u00e1rios fatores que forneceram informa\u00e7\u00f5es<a href=\"https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1186\/1471-2156-15-12\"> sobre a disponibilidade de alimentos e mortalidade na pequena cidade sueca de \u00d6verkalix<\/a> . Verificou-se que a maioria das pessoas cujos av\u00f3s tiveram mudan\u00e7as dr\u00e1sticas na dieta desenvolveram doen\u00e7as cardiovasculares \u00e0 medida que envelheciam. <\/p>\n\n<p>No entanto, a doen\u00e7a seguiu certo padr\u00e3o, o que sugere altera\u00e7\u00f5es epigen\u00e9ticas nos cromossomos sexuais. Por exemplo, em fam\u00edlias onde o av\u00f4 comia bem ou comia demais, apenas os netos do sexo masculino foram afetados.<\/p>\n\n<p>De acordo com uma hip\u00f3tese de William R. Rice e colegas,<a href=\"https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/250920000_Homosexuality_via_canalized_sexual_development_A_testing_protocol_for_a_new_epigenetic_model\"> epigen\u00e9tica pode ser a causa da homossexualidade humana<\/a> . A prefer\u00eancia sexual da m\u00e3e seria transmitida ao filho e a prefer\u00eancia do pai \u00e0 filha. <\/p>\n\n<p>Isso aconteceria se os marcadores epigen\u00e9ticos nos genes respons\u00e1veis pela orienta\u00e7\u00e3o sexual fossem retidos nas c\u00e9lulas germinativas. Se as marcas epigen\u00e9ticas do \u00f3vulo n\u00e3o forem removidas, o embri\u00e3o pode ter a orienta\u00e7\u00e3o sexual da m\u00e3e. De acordo com essa hip\u00f3tese, a homossexualidade em humanos \u00e9 inata. <\/p>\n\n<p>A hip\u00f3tese explica porque a ocorr\u00eancia da homossexualidade em humanos permanece estatisticamente est\u00e1vel ao longo do tempo. No entanto, n\u00e3o h\u00e1 evid\u00eancias emp\u00edricas de uma conex\u00e3o entre homossexualidade e epigen\u00e9tica.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>O que \u00e9 epigen\u00e9tica? Epigen\u00e9tica \u00e9 o estudo dos fatores que determinam a atividade de um gene no humano genoma . 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