Os cientistas e colaboradores do Van Andel Institute identificaram uma parte essencial de um mecanismo que anota informações genéticas antes de serem passadas de pais para seus filhos.
As descobertas, publicadas hoje na revista Avanços científicoslançou uma nova luz sobre a impressão genômica, um processo biológico fundamental no qual um gene de um pai é desligado enquanto a cópia do outro pai permanece ativa. Os erros na impressão estão ligados a uma série de doenças, como a síndrome de doenças raras de Silver-Russell, juntamente com certos tipos de câncer e diabetes.
“A impressão adequada é crucial para a saúde ao longo da vida, mas, apesar de sua importância, ainda não temos uma compreensão completa dos fatores que regulam esse processo vital”, disse o professor associado da VAI Piroska Szabó, Ph.D., o autor correspondente do estudo. “Nossas descobertas revelam um mecanismo de RNA que governa o estabelecimento de impressão e ilumina por que ele difere entre pais e mães”.
Nossa informação genética é codificada no DNA, uma molécula longa e sinuosa que é fortemente embalada para formar 23 pares de cromossomos, metade dos quais vêm do pai e metade da mãe. Espermatozóides e ovos contêm apenas 23 cromossomos únicos – metade do material genético necessário para a vida. Durante a fertilização, cada um deles contribui com a metade, resultando em um zigoto com um conjunto completo de 23 pares de cromossomos.
Mas nem todas as instruções no DNA são necessárias ao mesmo tempo ou nos mesmos lugares. É aí que entra a epigenética. Os mecanismos epigenéticos anotam o DNA com etiquetas químicas especiais chamadas grupos metil, que dizem a certos genes quando estar ativo e quando ser silencioso – tudo sem alterar a sequência do próprio DNA.
A impressão ocorre quando os grupos metil são adicionados a certos genes durante a formação de espermatozóides ou ovos. Por sua vez, isso é importante para determinar qual cópia dos pais desse gene é expressa na prole.
Para entender melhor os processos que governam a impressão, Szabó e colegas se concentraram em uma região de controle de impressão no DNA que regula o Igph2 gene. Igph2 desempenha papéis -chave no crescimento fetal e apenas é ativo no cromossomo herdado do pai. Muito pouca metilação no Igph2 A região de controle em humanos pode resultar na síndrome de Silver-Russell, marcada por crescimento reduzido e aumento do risco de doença metabólica.
“Se o Igph2 A região de controle de impressão de Gene do pai não é metilada, pode resultar em doenças “, disse Szabó.
Usando modelos genéticos e sequenciamento genético detalhado, a equipe descobriu que a metilação do Igph2 A região de controle no DNA herdado paternalmente é governada por um processo baseado em RNA subjacente na linha germinativa masculina.
“Descobrimos anteriormente que o RNA passa da mesma forma por outros domínios impressos paternalmente marcados nas células germinativas masculinas, sugerindo que esse mesmo processo geralmente é verdadeiro para a impressão paterna”, disse Szabó. “Esses resultados sugerem um processo mais amplamente aplicável, que é emocionante e precisará ser confirmado em estudos subsequentes”.
Orter Authorks Ccllie, Bie L., Foul, Phiganna M. Rankle e Krankland e Krankk e Krankk e Krankk e Krankk, P.Dly, Ph.D., de Va.D. Sangmin Song of City of Hope Cancer Center; e Seluelnd Gusscott, Ph., E Julie Vhose, Ph.D., de Nome Unkill.