T1 - Introdução à Epigenética Flashcards
(31 cards)
Complete a seguinte frase:
A Epigenética é o estudo de mudanças ……….. (reversíveis/irreversiveís), porém ……… (hereditárias/ não hereditárias), no DNA que afetam aexpressão genética …….. (alterando/sem alterar) a sequência.
- reversíveis;
- hereditárias;
- sem alterar
Que tipo de modificações ou a que nível podem ocorrer modificações epigenéticas?
- Metilação do DNA;
- Modificação da histona;
- Small non-coding RNAs .
O que ocorre a nível epigenético nas bactérias quando estas são infetadas?
- As bactérias metilam o DNA quando são infetadas por vírus.
- Assim protegem o seu genoma, não permitindo assim que o vírus se replique.
Em relação à Metilação do DNA:
Em que consiste?
- Consiste na adição de um grupo metil na 5ª posição da citocina num dinucleótido CpG (dinucleotídeo citosina-fosfato-guanina).
- A maioria destes locais está metilado, excepto algumas regiões que se encontram em regiões promotoras.
Em relação à Metilação do DNA:
O que são as Ilhas CpG?
⮕ Regiões com muitas repetições CpG;
⮕ Têm entre 300 e 3000 nucleótidos de comprimento;
⮕ Estas ilhas encontram-se normalmente em regiões promotoras, regiões reguladoras do genoma.
Nota: Cerca de 70% dos promotores têm uma iha CpG dentro ou adjacente.
Em relação à Metilação do DNA:
Qual é o efeito da metilação CpG do DNA na transcrição?
- A metilação de determinadas zonas vão sinalizar proteínas de ligação ao DNA metilado, estas vão trazer cargas que alteram a estrutura da cromatina.
- Em promotores, a não metilação/desmetilação das ilhas CpG ⮕ cromatina aberta ⮕ expressão do gene!
- Em promotores, a metilação das ilhas CpG ⮕ recrutamento de proteínas de ligação ao DNA ⮕ cromatina fechada ⮕ repressão do gene!
Em relação à Metilação do DNA:
O que são as MECP2 ((methyl CpG binding protein 2)?
- Proteínas de ligação ao DNA metilado.
- Ligam-se ao DNA e bloqueiam fatores de transcrição;
- Vão recrutar também histonas deacetilases e complexos SIN3A que vão fechar a estrutura da cromatina, silenciando o gene.
Em relação à Metilação do DNA:
O que torna o estudo da Metilação do DNA uma técnica tão boa de análise epigenética?
- É um método fácil e estável de modificação do DNA!
- Além disso, está envolvido em processos importantes como: programação celular, diferenciação, genomic imprinting/ inativação do cromossoma X, expressão genética específica de tecidos, etc.
Em relação à Metilação do DNA:
Que técnicas existem para estudar a metilação do DNA?
⭢ Genome-wide analysis of DNA methylation;
⭢ Sequenom Methylation assay;
⭢ Perfil de metilação do DNA;
⭢ Tratamento por bissulfito!
Em relação à Metilação do DNA:
Em que consiste a técnica do Tratamento por Bissulfito?
- Este método é considerado o padrão ouro para análise de metilação do DNA, pois permite mapear com precisão as modificações epigenéticas.
Como funciona?
1. Tratamento com bissulfito: Deaminação das citosinas não metiladas → uracilo.
2. PCR: Uracilo convertido em timina; 5mC permanece como citosina.
3. Análise: Compara-se a sequência tratada com a original, identificando a metilação como se fosse um SNP.
- Nota: A 5mC (5-metilcitosina) permanece inalterada, pois o bissulfito não consegue converter citosinas que estão metiladas. Assim, apenas as citosinas não metiladas sofrem alteração!
Em relação à Metilação do DNA:
Na técnica de Genome-wide analysis of DNA methylation, em que consiste a técnica Methylated DNA immunoprecipitation (MeDIP) Microarray-based analysis?
- É uma técnica que envolve imunoprecipitação do DNA através do uso de anticorpos antimetilcitosina e hibridação do DNA microarrays!
- Desvantagem: Necessário um grande nº de DNA e anticorpos.
Em relação à Metilação do DNA:
Na técnica de Genome-wide analysis of DNA methylation, em que consiste a técnica Human Methylation 850 BeadChip?
- Ensaio baseado em microarrays que permite ver a quantidade de genoma em ilhas CpG que está metilado.
- Objetivo: detetar resíduos de citosina no DNA genómico convertidos por bissulfito.
- Nota: É uma medida quantitativa!
Em relação à Metilação do DNA:
Na técnica de Sequenom Methylation assay, em que consiste o EpiTYPER® Methylation Assay?
- Análise de regiões metiladas com até 600 pb de comprimento.
- Permite a análise quantitativa da metilação em múltiplos sítios CpG!
-
Escalável para o estudo de poucas a centenas de regiões em múltiplas
amostras. - Geralmente usado para validação de experimentos de triagem do epigenoma completo.
Em relação à Metilação do DNA:
Descreva o Perfil de Metilação do DNA.
1. Deteção:
* Primeiro vamos analisar a metilação do genoma (Genome-wide methylation analysis);
2. Validação:
* Vai ser feita uma análise quantitativa da metilação;
* Por exemplo: EpiTyper MassARRAY;
3. Replicação:
* Correlação com parâmetros clínicos e desenvolvimento de biomarcadores;
* Serve para perceber se determinadas alterações epigenéticas estão relacionadas com determinadas patologias, ou até com a sobrevivência do indivíduo.
Como é constituído um nucleossoma?
- Cada nucleossoma é composto por um par de cada um dos 4 tipos de histonas core: H2A, H2B, H3 e H4.
- Estas formam um octâmero, entorno do qual cerca de 146 bp de DNA estão enrolados.
Em relação às Modificações das Histonas:
O que são as histonas core e como estão estruturadas?
- As histonas core são proteínas altamente conservadas, tendo uma estrutura chamada de histone fold.
- Sendo compostas por 3 hélices α conectadas por 2 loops e 1 cauda N-terminal.
Em relação às Modificações das Histonas:
As principais modificações epigenéticas que ocorrem ao nível das histonas ocorrem nas suas caudas, que tipo de modificações podem ocorrer nestas localiações?
⭢ Metilação;
⭢ Acetilação;
⭢ Fosforilação;
⭢ Ubiquitinação;
Em relação às Modificações das Histonas:
Qual a importância das modificações das caudas das histonas?
- Estas modificações são importantes para a variedade do código das histonas (existem mais de 200 modificações diferentes);
- Essas modificações são importantes para enviar sinais que indicam onde as histonas devem ser abertas, facilitando o acesso ao DNA.
Em relação às Modificações das Histonas:
Como é que a Acetilação de histonas influencia a acessibilidade ao DNA e em que resíduos ocorre?
- Ocorre através da adição de um grupo acetil (COCH3) carregado negativamente a resíduos de lisina nas caudas das histonas H3 e H4;
- Isto altera a carga positiva das histonas para carga neutra, destabilizando e tornando o DNA mais acessível para a transcrição.
Em relação às Modificações das Histonas:
Que enzimas estão associadas à Acetilação de Histonas?
⭢ Histona acetiltransferase (HAT) – medeia a acetilação das histonas;
⭢ Histona deacetilase (HDAC) – medeia a deacetilação das histonas.
Em relação às Modificações das Histonas:
Como é que a Metilação de histonas influencia a acessibilidade ao DNA e em que resíduos ocorre?
- As histonas podem ser metiladas (adição de um grupo metil) nos resíduos de lisina ou arginina, sendo mais comum de ocorrer nos resíduos de lisina nas histonas H3 e H4.
Em relação às Modificações das Histonas:
Que enzimas estão associadas à Metilação de Histonas?
- A metilação das histonas é controlada pelas histonas metiltransferases (HMT), que são específicas para:
⭢ lisina (KMTs);
⭢ arginina (PRMTs)
Em relação às Modificações das Histonas:
Dado que a acetilação das histonas torna o DNA mais acessível, a metilação das histonas torna o DNA mais ou menos acessível?
- Nenhum, a metilação das histonas está associada tanto à ativação quanto à repressão genética, dependendo do gene específico e do local.
Em relação às Modificações das Histonas:
Como é que a Fosforilação de histonas influencia a acessibilidade ao DNA e em que resíduos ocorre?
- É um processo que não está tão bem estudado como os outros;
- A fosforilação da histona H2A é um evento de sinalização de reparação de DNA
- Após o dano ao DNA, vai haver abertura da cromatina (devido à fosforilação) local e recrutamento de proteínas de reparo.
- A fosforilação da serina e treonina nas caudas das histonas é importante para a condensação da cromatina durante a mitose e meiose.
