T2 - Mecanismos de Regulação da Epigenética Flashcards
(36 cards)
O controlo epigenético é importante para que processos fisiológicos?
⭢ Destino celular durante a embriogénese e a renovação de células adultas;
⭢ Defesa contra genomas virais que, de outra forma, sequestrariam as
funções celulares para seus próprios fins;
⭢ Gene imprinting;
⭢ Envelhecimento;
⭢ Doenças.
Em que região da cauda ocorrem as modificações pós-traducionais das histonas?
- Na região N-terminal das caudas, levando ao recrutamento de outras proteínas não histónicas para a cromatina.
Que motivo estrutural presente em muitas proteínas envolvidas na
regulação transcricional reconhece lisinas acetiladas?
- Bromodomínio!
Descreve como as Acetiltransferases das histonas (HATs), também conhecidas como “writers”, modificam a estrutura da cromatina.
- Nota: provoca a acetilação das histonas e abertura da cromatina.
- Neutralização da carga positiva da lisina ⭢ interrompendo as interações intra e internucleossómicas, resultando num ambiente de cromatina aberta e permissiva à transcrição.
-
Diminuição da afinidade das histonas com o DNA ⭢ abertura
da cromatina.
Nota: As HATs utilizam acetil-CoA como cofator e catalisam a transferência de um grupo acetil para o grupo ε-amino das cadeias laterais da lisina.
Descreve como as Deacetilases das histonas (HDACs), também conhecidas como “erasers”, modificam a estrutura da cromatina.
- Nota: provoca a desacetilação das histonas e fecho da cromatina.
- Estabilizam a cromatina ⭢ levando ao seu fecho;
- Revertem a acetilação das lisinas ⭢ promovendo com que estas voltem a ter carga positiva.
Dentro da Família das histonas acetiltransferases (HATs) existem dois tipos: o A e o B. Descreva as principais características do tipo A.
⭢ Predominantemente nuclear;
⭢ Acetilam histonas na cromatina;
⭢ Mais diversas que as do tipo B: existem 3 grupos diferentes (GNAT, MYST e CBP/p300);
⭢ Frequentemente associadas a grandes complexos multiproteícos;
⭢ As proteínas componentes desses complexos desempenham papéis importantes no controle do recrutamento enzimático, atividade e especificidade do substrato.
Dentro da Família das histonas acetiltransferases (HATs) existem dois tipos: o A e o B. Descreva as principais características do tipo B.
⭢ Predominantemente citoplasmáticas;
⭢ Acetilam histonas livres, que ainda não se encontram na cromatina;
⭢ Altamente conservadas,
⭢ Este padrão de acetilação é importante para a deposição das histonas.
Nota: Os eventos de acetilação não ocorrem só nas caudas das histonas quando acopladas ao DNA. Também pode ocorrer quando se encontram livres.
Dentro da Família das histonas deacetilases (HDACs) existem quatro classes: I, II, III e IV. Descreva as principais características da Classe I.
⭢ Localizam-se no núcleo;
⭢ HDAC1, 2, 3 e 8;
⭢ Relacionadas à scRpd3 de levedura;
⭢ Expressas de forma ubíqua (produzida e encontrada em praticamente todos os tipos de células).
Dentro da Família das histonas deacetilases (HDACs) existem quatro classes: I, II, III e IV. Descreva as principais características da Classe II.
⭢ Núcleo e citoplasma;
⭢ Relacionadas à scHda1 da levedura;
⭢ HDAC4,5,6,7,9 e 10;
⭢ Possuem dois domínios catalíticos.
Dentro da Família das histonas deacetilases (HDACs) existem quatro classes: I, II, III e IV. Descreva as principais características da Classe III.
⭢ Conhecidas como sirtuínas: um grupo de histonas deacetilases associadas à restrição calórica;
⭢ Homólogas à scSir2 da levedura;
⭢ Estrutural e mecanicamente diferentes;
⭢ Requerem o cofator específico NAD.
Dentro da Família das histonas deacetilases (HDACs) existem quatro classes: I, II, III e IV. Descreva as principais características da Classe IV.
⭢ Apenas um único membro: HDAC11!
O que são os Bromodomínios?
- Regiões proteicas de aproximadamente 110 aminoácidos que reconhecem resíduos de lisina acetilada, como por exemplo os presentes nas caudas N-terminais das histonas;
- Elas leem o sinal transmitido pela acetilação e provocam a abertura da cromatina;
- Presente em diversos tipos de proteínas nucleares, incluindo as HATs.
Sob que forma ocorre desregulação da acetilação das histonas em processos cancerígenos?
- Durante processos cancerígenos existe sobre-expressão de HDACs;
- A perda de acetilação vai causar uma diminuição da expressão de genes responsáveis pela diferenciação celular (fecho da cromatina).
O que é e qual o efeito do Vorinostat?
- Vorinostat é um inibidor de HDAC utilizado no tratamento do linfoma cutâneo de células T;
- O tratamento com vorinostat aumenta a acetilação, levando ao aumento da expressão dos genes de diferenciação celular (tem uma atuação sistémica).
A metilação das histonas é regulada pela histona metiltransferase (HMT) e
histona desmetilases (HDM), fornece um exemplo de uma metilação de histonas importante para a repressão genética.
- A metilação das histonas H3 nas posições lisina 9 (H3K9) e lisina 27 (H3K27) são modificações importantes para a repressão genética.
Fornece exemplos de como a metilação de histonas pode atuar tanto para a ativação como para a repressão de genes.
- Trimetilação da lisina 4 na cauda da histona 3 ⭢ ativação do promotor ⭢ transcrição do gene.
- Trimetilação da lisina 27 na cauda da histona 3 ⭢ inativação do promotor ⭢ repressão do gene.
Fornece exemplos de como a ubiquitinação de histonas pode atuar tanto para a ativação como para a repressão de genes.
- Na lisina 120 ⭢ ubiquinação na cauda da histona 2 ⭢ ativação de genes;
- Na lisina 119 ⭢ ubiquitinação na cauda da histona 2 ⭢ repressão de genes.
A Metilação do DNA é um processo catalítico ativo monitorizado pelas DNA metiltransferases (DNMTs), cujas mais importantes são: DNMT1, DNMT3A e DNMT3B. Distinga as funções da Dnmt1 das Dnmt3a/Dnmt3b.
- Dnmt1⭢ responsável por fazer a manutenção da metilação no DNA.
- Dnmt3a/Dnmt3b ⭢ responsáveis por metilações de novo (DNA que não tem nenhuma metilação).
Quais as principais características da Dnmt1?
⭢ Altamente expressa em tecidos de mamíferos;
⭢ Metila preferencialmente DNA hemi-metilado (atua por exemplo
em células em divisão);
⭢ Também tem a capacidade de reparar o DNA;
⭢ Tem um papel fundamental na divisão celular;
⭢ O seu knockout demonstra que é essencial para a sobrevivência!
Quais as principais características da Dnmt3a/Dnmt3b?
⭢ Estrutura e função altamente semelhantes;
⭢ Sem preferência por DNA hemi-metilado;
⭢ Adicionam grupos metil em locais de DNA CpG não metilados;
⭢ DNMT3a é expressa de forma ubíqua, enquanto DNMT3b tem baixa expressão na maioria dos tecidos diferenciados;
⭢ Dnmt3b é essencial no desenvolvimento inicial, enquanto Dnmt3a é necessária para a diferenciação celular.
Na metilação do DNA, qual o principal doador de grupos metil nos tecidos?
- A S-adenosilmetionina (SAM) ⭢ derivada exclusivamente da metionina, colina e folatos da dieta.
Qual a importância fisiológica da metilação do DNA, em que processos está presente?
⭢ Silenciamento de elementos retrovirais;
⭢ Regulação da expressão genética específicas de tecidos;
⭢ Imprinting genómico;
⭢ Inativação do cromossoma X.
Em que regiões do gene pode ocorrer metilação?
- A metilação do DNA pode ocorrer em diferentes regiões genómicas:⭢ Regiões intergénicas;
⭢ Corpo do gene;
⭢ Ilhas CpG.
Qual o efeito da metilação do DNA no corpo do gene, ou seja após o primeiro exão?
- A metilação do primeiro exão ⭢ silenciamento do gene, tal como
acontece com a metilação do promotor. - A metilação do DNA no corpo do gene (após o primeiro exão) ⭢ nível mais alto de expressão genética em células em divisão.
