Que é Methylation do ADN?

O methylation do ADN é um mecanismo epigenético usado por pilhas para controlar a expressão genética. Um número de mecanismos existem para controlar a expressão genética nos eukaryotes, mas o methylation do ADN é uma ferramenta epigenética de uso geral da sinalização que possa fixar genes na posição de "OFF".

Sobre últimas décadas, os cientistas fizeram várias descobertas sobre o methylation do ADN e como vital é a um número de processos celulares tais como a revelação embrionária, a inactivação do cromossomo x, a impressão genomic, a supressão do gene, a carcinogénese e a estabilidade do cromossoma. Os pesquisadores ligaram o methylation anormal do ADN a diversos resultados adversos, incluindo doenças humanas.

O ADN contem combinações de quatro nucleotides que incluem o cytosine, a guanina, o thymine e a adenina. O methylation do ADN refere a adição de um grupo (CH3) metílico à costa do ADN própria, frequentemente ao quinto átomo de carbono de um anel do cytosine. Esta conversão de bases do cytosine ao methylcytosine 5 é catalisada por methyltransferases do ADN (DNMTs).  Estes resíduos alterados do cytosine encontram-se geralmente ao lado de uma base da guanina (methylation de CpG) e o resultado é dois cytosines misturados posicionados diagonalmente entre si sobre costas opostas do ADN.

Trabalho diferente de DNMTs junto como de novo DNMTs, estabelecendo o teste padrão do grupo metílico em uma seqüência do ADN ou como a manutenção DNMTs que copia o teste padrão do methylation em uma costa existente do ADN a seu sócio novo depois da réplica. O Methylation é escasso mas global nos mamíferos, encontrados em seqüências de CpG através do genoma inteiro, com exceção de determinados estiramentos (de ao redor um kilobase) onde o índice de CpG é alto (ilhas de CpG). Quando aquelas seqüências são misturadas, o resultado pode ser o silêncio impróprio dos genes tais como genes da supressão do tumor.

A distribuição global do methylation nos mamíferos levantou um desafio aos pesquisadores em termos de encontrar se o methylation é um estado de opção ou está visado em seqüências específicas do gene. Contudo, as ilhas de CpG são encontradas geralmente na grande proximidade aos locais do começo da transcrição, sugerindo que haja um sistema de reconhecimento estabelecido.

Além do que o methylation do ADN que é vital ao crescimento e à revelação saudáveis, igualmente permite a expressão de genes retroviral de ser suprimido, junto com outras seqüências potencialmente perigosos do ADN que incorporaram e podem danificar o anfitrião.

Uma outra finalidade importante do methylation do ADN é a formação da estrutura da cromatina, que permite uma única pilha de crescer em um organismo multicellular complexo compo de tecidos e de órgãos diferentes. Os cientistas estabeleceram que algum de novo DNMTs é componentes dos complexos deremodelação que conseguem a remodelação executando na hora o methylation do ADN para fixar no lugar a forma fechado da cromatina.

Methylation e doença do ADN

Os pesquisadores estão olhando actualmente as relações entre o methylation do ADN e doenças humanas tais como o lúpus, cancro, a distrofia muscular e vários defeitos congenitais. Seus resultados poderiam ser significativos em ajudar a revelação das terapias e para compreender e impedir as circunstâncias que se tornam durante a revelação embrionária em conseqüência do methylation anormal da impressão do cromossoma e do gene de X.

Até agora, muita desta pesquisa foi centrada sobre o cancro e os genes de supressor do tumor, desde o hypermethylation conduzem frequentemente ao silêncio de genes de supressor do tumor em pilhas cancerígenos. Comparado às pilhas normais, os genomas nas células cancerosas foram mostrados igualmente para ser hypomethylated sobre tudo, com o hypermethylation que ocorre somente nos genes envolvidos na invasão da pilha do tumor, no controle do ciclo de pilha, no reparo do ADN e nos outros processos onde silenciar conduziria à propagação do cancro. Certamente, no cancro do cólon, é possível detectar cedo o hypermethylation sobre no curso da doença, significando que o hypermethylation pode servir como um biomarker para a circunstância.

Fontes

  1. http://labs.genetics.ucla.edu/fan/papers/npp2012112a.pdf
  2. http://genesdev.cshlp.org/content/16/1/6
  3. http://www.sciencemag.org/content/293/5532/1068
  4. http://www.activemotif.com/documents/1654.pdf
  5. http://www.promega.com/~/media/files/
  6. http://www.nature.com/scitable/topicpage/the-role-of-methylation-in-gene-expression-1070
  7. http://helicase.pbworks.com/w/page/17605615/DNA%20Methylation

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Last Updated: Aug 23, 2018

Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally has a Bachelor's Degree in Biomedical Sciences (B.Sc.). She is a specialist in reviewing and summarising the latest findings across all areas of medicine covered in major, high-impact, world-leading international medical journals, international press conferences and bulletins from governmental agencies and regulatory bodies. At News-Medical, Sally generates daily news features, life science articles and interview coverage.

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Comments

  1. Brittny Klinedinst Brittny Klinedinst United States says:

    So in other words, the lack of DNA methylation would cause cancer and other diseases not it's presence? Also, if most of this process is prominent during embryonic development, then how is it related to epigenetics considering epigenetics is based upon the idea that the environment can alter one's genetic make-up years after embryonic development?

    • Damien To Damien To United States says:

      Hi Brittny,

      I'm only an undergraduate science student (so I may be wrong!) but we learnt recently that our genetic make-up doesn't change over the course of our life, it is fixed from birth. What can change is the way our genes are expressed (or behave).

      Epigenetics are like a switch that allows certain genes to be switched on or off. Often we want them to be switched off (or suppressed). For example, having a genetic disposition to easily gain weight, is not very useful when living in a culture with abundant food.  

        The environments that influence these genes include your body's own internal environment and any environment outside of your body (your mother's womb, your home, your city etc).

           Smoking, (for example) may turn off the gene that suppresses tumour growth. DNA methylation allows the body to repair (or turn off) those switches. When we are born, different genes are either switched on or off. Some only determine eye colour, some suppress disease, and may not be able to be changed due to an abnormality occurring during the embryonic process.
      Hope that helps.

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