Epigenética
Epigenética é o estudo das mudanças na atividade genética que não são causadas por mudanças na seqüência do DNA. É o estudo da expressão gênica, a forma como os genes provocam seus efeitos fenotípicos.
Estas mudanças na atividade genética podem permanecer pelo resto da vida da célula e também podem durar por muitas gerações de células, através de divisões celulares. Entretanto, não há nenhuma mudança na seqüência de DNA subjacente do organismo. Ao invés disso, fatores não-hereditários fazem com que os genes do organismo se comportem (se expressem) de forma diferente. A epigenética funciona por mecanismos específicos, tais como a metilação do DNA.
Fatores epigenéticos podem durar até a idade adulta.
Definições
Uma definição geral é "o estudo da... atividade gênica durante o desenvolvimento de organismos complexos". Assim, a epigenética pode ser usada para descrever qualquer outra coisa além da seqüência de DNA que influencia o desenvolvimento de um organismo.
Uma definição mais estrita ou mais restrita é "o estudo de mudanças mitóticas e/ou meio-hereditárias na função gênica que não podem ser explicadas por mudanças na seqüência de DNA".
O termo "epigenética" tem sido usado para descrever processos que não são hereditários. Um exemplo é a modificação da história. Portanto, algumas definições não exigem hereditariedade. Adrian Bird definiu epigenética como "a adaptação estrutural de regiões cromossômicas de modo a registrar, sinalizar ou perpetuar estados de atividade alterados". Esta definição inclui a reparação do DNA ou fases de divisão celular, e mudanças estáveis através das gerações celulares. Exclui outras como os priões, a menos que afetem a função cromossômica.
O Projeto NIH Roadmap Epigenomics usa a definição: "...Para fins deste programa, epigenética refere-se tanto a alterações hereditárias na atividade e expressão gênica (na progênie de células ou indivíduos) como também alterações estáveis e de longo prazo no potencial transcripcional de uma célula".
Em 2008, uma definição consensual do traço epigenético, "fenótipo estável e hereditário resultante de alterações em um cromossomo sem alterações na seqüência de DNA", foi feita em uma reunião do Cold Spring Harbor.
Um relato confiável e legível é do jornal The Guardian.
Exemplos
O melhor exemplo de mudanças epigenéticas em eucariotas é o processo de diferenciação celular. Durante a morfogênese, as células-tronco generalizadas tornam-se as linhas celulares do embrião que, por sua vez, se tornam células totalmente diferenciadas. Em outras palavras, um único óvulo fertilizado - o zigoto - se divide e se transforma em todos os muitos tipos de células: neurônios, células musculares, epitélio, vasos sanguíneos, etc.
Conforme o embrião se desenvolve, alguns genes são ligados, enquanto outros são desligados ou moderados. Este processo é chamado de regulação gênica. Há muitas moléculas dentro do núcleo celular que fazem o trabalho de ajustar a saída dos genes.
O DNA e as histórias compõem o que é chamado de cromatina. As modificações epigenéticas da cromatina são copiadas durante a divisão celular. Isto produz uma linha de células, que são todas iguais. Isto é chamado de tecido.
A meiose cancela as mudanças epigenéticas e restabelece o genoma a seu estado inicial, de modo que o processo se desdobra em cada nova geração. Há algumas exceções a esta regra, mas nenhuma destas exceções envolve mudanças nas seqüências de pares de base de DNA.
Este processo é diferente das mutações do DNA. Mutações genéticas mudam a seqüência primária do DNA, e as mutações podem acontecer em qualquer célula. Entretanto, apenas as mutações em células envolvidas na reprodução podem afetar a descendência.
Perguntas e Respostas
P: O que é epigenética?
R: Epigenética é o estudo das mudanças na atividade genética que não são causadas por mudanças na seqüência do DNA. É o estudo da expressão gênica, ou como os genes provocam seus efeitos fenotípicos.
P: Quanto tempo duram as mudanças epigenéticas?
R: As mudanças epigenéticas podem durar o resto da vida de uma célula, e podem até durar muitas gerações de células através de divisões celulares.
P: Há alguma mudança na seqüência de DNA subjacente quando ocorre a epigenética?
R: Não, não há mudança na seqüência de DNA subjacente de um organismo quando ocorre epigenética. Em vez disso, fatores não-hereditários fazem com que os genes se comportem de maneira diferente sem alterar sua composição genética.
P: Que mecanismos a epigenética usa para funcionar?
R: A epigenética funciona por mecanismos tais como a metilação do DNA.
P: Os fatores epigenéticos continuam na vida adulta?
R: Sim, os fatores epigenéticos podem durar até a idade adulta.
P: Como os genes se expressam de maneira diferente devido à epigenética? R: Os genes se expressam de maneira diferente devido a fatores não-hereditários que os levam a se comportar de maneira diferente sem mudar sua composição genética.
P: Cada organismo tem seu próprio conjunto único de processos epigenéticos?
R: Sim, cada organismo tem seu próprio conjunto único de processos epigenéticos que determinam como seus genes serão expressos ao longo do tempo e através de gerações.
