Imprinting Genômico Acadêmico: Diego Alex Oss Fundação Faculdade Federal de Ciências Médicas...
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Imprinting Genômico
Acadêmico: Diego Alex Oss
Fundação Faculdade Federal de Ciências Médicas de Porto AlegreDisciplina de Genética Humana
Uma marca relacionada à origem genitora
O imprinting genômico é um processo biológico normal, onde um gene ou grupo de genes é marcado bioquimicamente com informações sobre sua origem parental.
Assim, haverá uma marcação específica se o gene teve origem paterna ou materna e, deste modo, se deve ser expresso ou não a fim de manter um funcionamento celular normal.
Como é feito
Marca Covalente: a Metilação do DNA. Metilação do DNA: Ocorre normalmente na
região promotora do gene. Grupos Metila são adicionados nas ilhas CpG, e isso impede a ligação dos fatores de transcrição, assim cessando a expressão daquele gene.
Metilação do DNA
Quanto tempo dura Como o processo não altera as seqüências de bases do
DNA, é considerado um evento epigenético. O processo está relacionado à especializada maquinaria enzimática nuclear, a qual mantém essas marcas mesmo durante os ciclos de divisão celular. Assim, as células filhas carregarão o mesmo imprinting de suas células mães, como se fosse uma espécie de herança epigenética.
Quando é feito
Durante o desenvolvimento dos gametas ocorre a desmetilação do genoma e, após a maturação destas células, ocorre a metilação "de novo“. O processo enzimático responsável não está totalmente esclarecido, mas sabe-se da existência de um Centro de Imprinting (IC).
Quando é feito
Subsequentemente, durante a embriogênese, os alelos dos genes imprintados são mantidos em um dos estados epigenéticos: imprintado ou não imprintado.
Consequência Funcional: Paraque serve
Essa marcação resulta na ativação ou na inativação da expressão de um certo gene/ conjunto de genes. Há assim uma quebra da regra usual, que diz que ambos os alelos serão expressos: no imprinting, apenas um dos dois alelos será expresso, enquanto o outro será silenciado, causando uma espécie de “haploidismo uniparental” com relação a tal gene.
Consequência Funcional: Para que serve
Funcionalmente estes genes serão “haplóides”.
O gene A tem somente expressão “materna” (alelo paterno inexpressivo), enquanto o C somente “paterna” (alelo materno inexpressivo). O produto de ambos é o normal e suficiente para o funcionamento da célula.
O gene B tem expressão em ambos os alelos, e seu produto também é normal para o funcionamento da célula.
MP
Comparação com Inativação do X
A conversão de um dos cromossomos X, na célula feminina, em um corpúsculo de Barr não é um exemplo de imprinting, posto que é um processo aleatório que ocorre nas células do feto feminino.
Genes Imprintados codificam para o quê?
Apesar de a maioria dos genes imprintados codificarem para proteínas, outros codificam para transcritos de RNA não traduzidos.
Principais locais de imprinting
Atualmente conhece-se cerca de 60 genes que sofram este processo, mas estima-se a existência de cerca de 200. Região 11p15.5: Síndrome de Beckwith-
Wiedemann (contendo ao menos 8 genes imprintados).
Região 15q11-q13: Síndromes de Prader-Willi e Angelman (contendo mais de 10 genes imprintados).
Doenças e o imprinting
Síndrome de Prader-Willi:
Deleção 15q11-q13 do cromossomo de origem PATERNA (80%);Dissomia uniparental (15%);Deleção do Centro de Impriting (1%);Os alelos maternos estão “imprintados” e os paternos deveriam expressar a informação genética.Não há informação gênica, ou seja, não há transcrição.
Porção deletada do cromossomo PATERNOPATERNO
Imprinting
M P
Doenças e o imprinting
Síndrome Prader-Willi
* Hipotonia* Dificuldades alimentares* Hipogonadismo* Atraso psicomotor* Atraso estaturo-ponderal* Hiperfagia obesidade* Braquidactilia* Baixa estatura* Atraso mental moderado
Doenças e o imprinting
Doenças e o imprinting
Síndrome de Angelman
Deleção 15q11-q13 do cromossomo de origem MATERNA (80%);Dissomia uniparental (15%);Deleção do Centro de Imprinting (1%);Os alelos paternos estão “imprintados” e os maternos deveriam expressar a informação genética.Não há informação gênica, ou seja, não há transcrição.
Porção deletada do cromossomo MATERNOMATERNO
Imprinting
MP
Doenças e o imprinting
Síndrome de Angelman:
* Hipotonia* Retardo mental* Ataxia* Risadas paroxísticas* Epilepsia* Ausência de fala * Mandíbula proeminente
Doenças e o imprinting
Deleção de Centro de Imprinting
Normal
Resumindo...
Imprinting é um fenômeno epigenético normal. Metilação; Não há alteração da cadeia de DNA.
Resumindo...
Imprinting e doenças: S. Prader-Willi.
Normal: Imprinting materno
Problema: Deleções no cromossomo paterno Prader-Willi Paterno
Resumindo...
Imprinting e doenças: S. Angelman.
Normal: Imprinting paterno
Problema: Deleções no cromossomo materno Angelman Materno