O termo epigenética existe há mais de cem anos, mas somente C. H. Waddington em 1942 deu uma definição mais precisa a ele.

Epigenética é um campo da biologia que estuda as interações causais entre genes e seus produtos que são responsáveis pela produção do fenótipo.

A epigenética investiga a informação contida no DNA, a qual é transmitida na divisão celular, mas que não constitui parte da sequência do DNA.

Os mecanismos epigenéticos envolvem modificações químicas do próprio DNA, ou modificações das proteínas que estão associadas a ele. Por exemplo, nas histonas que se ligam e compactam a cadeia do DNA formando a cromatina, o material básico dos cromossomos. Ou nas proteínas nucleares e nos fatores de transcrição, moléculas que interagem e regulam a função do DNA.

As modificações epigenéticas envolvem a ligação de um grupo metil (-CH3) a base citosina do DNA, particularmente aquela que vem antes da guanina; ligação de grupo acetil (CH3CO-) ao aminoácido lisina no final de duas histonas; remodelagem de outras proteínas associadas à cromatina; e transposição de certas sequências da fita de DNA causando mudanças súbitas na maneira que a informação genética é processada na célula.

Alguns exemplos de modificações epigenéticas incluem a permutação, bookmarking, imprinting genômico, silenciamento de genes, inativação do cromossomo X, position effect, reprogramação, transvecção, o progresso de carcinogênese, muitos efeitos de teratógenos, regulação das modificações de histona e heterocromatina, e limitações técnicas afetando partenogênese e clonagem.

Controle do gene e Câncer

O câncer desenvolve-se quando células tornam-se anormais e começam a crescer sem controle e pode ser consequência de mutações na sequência de DNA das células. Mas o câncer também pode ter um epigenoma anormal. Em muitos tipos de câncer alguns genes são “ligados” e alguns são “desligados” – frequentemente nas mesmas células. Esse é só um exemplo das várias doenças ligadas com anormalidades no epigenoma.

Células neoplasicas têm um baixo nível de metilação (DNA fica mais ativo) do que células normais. Pouca metilação causa:

• Ativação de genes que promovem o crescimento celular;
• Instabilidade cromossômica;
• Perda de imprinting (fenômeno genético no qual certos genes são expressos apenas por um alelo, enquanto o outro é metilado (inativado)).

Células concerosas também podem ter genes que têm mais metil (DNA menos ativo) do que o normal. Os tipos de genes que são “desligados” nas células do câncer:

• Reprimem o crescimento celular;
• Reparam o DNA danificado;
• Iniciam o processo de apoptose.

Pesquisadores estão explorando terapias com drogas que podem mudar o perfil epigenético das células do câncer. Um desafio da terapia epigenética é descobrir como fazer para a droga chegar nos genes e tecidos certos.

Referências
Jornal da Ciência <www.jornaldaciencia.org.br>
Learn Genetics. University of Utah <www.learn.genetics.utah.edu> (For studies use only)