Aproximações computacionais ao papel de marcas epigenéticas no regulamento da transcrição

Uma aliança mais próxima entre pesquisadores computacionais e experimentais é necessário fazer o progresso para um dos objetivos os mais desafiantes da biologia, compreendendo como as marcas epigenéticas contribuem ao regulamento da expressão genética.

Isto emergiu de uma oficina recente organizada pela fundação européia da ciência (ESF), “aproximações computacionais ao papel de marcas epigenéticas no regulamento da transcrição”.

Epigenetics estudam as características do ADN e a cromatina que são herdados estàvel com a divisão de pilha mas que seja além da seqüência própria do ADN. Foi bem conhecido que as características epigenéticas influenciam o processo da transcrição por meio de que as seqüências do ADN dos genes são traduzidas nos produtos do RNA e da proteína que determinam a estrutura e a função. Apenas como crucial, acredita-se que o epigenetics igualmente permite que as mudanças a estes testes padrões da expressão genética estejam recordadas, de modo que os órgãos e os tecidos diferentes possam emergir durante a revelação embrionária, e retem suas identidade e função para o resto da vida do organismo.

As mudanças na expressão genética podem resultar da cromatina de alteração, que é a estrutura que compreende proteínas e ADN que é o repositório para a informação genética. As marcas são impor que servem como moldes para a alteração da cromatina, alterando a capacidade dos genes para ser alcançado pela maquinaria da transcrição do ADN. O resultado é que alguns genes estão suprimidos e outro estão silenciados completamente. Uma das perguntas chaves discutidas na oficina do ESF referida como estas mudanças “são recordadas” durante a divisão de pilha através da réplica das marcas epigenéticas, no entanto como em alguns casos estes podem ser invertidos, permitindo que uma pilha sido reprogrammed de modo que possa tomar em um papel ou em uma função diferente.

A capacidade das pilhas para ser reprogrammed tendo marcas epigenéticas removidas é do grande interesse e a importância na pesquisa da célula estaminal, disse Erik camionete Nimwegen da universidade de Basileia em Suíça, convenor da oficina do ESF. Em alguns casos as pilhas podem “de-ser diferenciadas” desta maneira, perdendo suas função normal e células estaminais tornando-se outra vez, capaz subseqüentemente de dividir-se em tipos diferentes da pilha adquirindo mais uma vez controles apropriados sobre a expressão de seus genes.

A capacidade para perder assim como para ganhar as marcas epigenéticas que forçam a expressão de determinados genes são igualmente importantes na revelação embrionária adiantada, quando as mudanças do rapid na estrutura e na função ocorrerem. Uma apresentação na oficina pelo punhal Schübeler do instituto de Friedrich Miescher em Basileia descreveu como os grupos inteiros de genes podem ter sua expressão alterada apenas temporariamente com o processo de methylation do ADN, um dos mecanismos principais para obstruir o acesso ao ADN subjacente de um gene.

Mas com tanto para ser descoberto ainda sobre a natureza complexa e subtil do regulamento do gene com a alteração epigenética, o grande triunfo da oficina do ESF coloca não tanto nas apresentações individuais, mas nas decisões colectivas sobre as prioridades futuras da pesquisa, e nos relacionamentos estabelecidos entre biólogos computacionais e experimentais.

“Nós pensamos que as discussões entre experimentalists e teóricos em relação às perguntas proeminentes interessantes deram forma ao planeamento para a pesquisa futura de todos os participantes,” dissemos camionete Nimwegen. “Diversos participantes sentiram que a oficina era um pouco original que reuniu uma grande variedade de pesquisadores que trabalham em um campo que fosse um pouco novo.”

As experiências e a observação fornecem os dados sobre testes padrões da expressão genética, quando os métodos computacionais analisarem as mudanças ao longo do tempo e as ajudarem a identificar as seqüências que estiveram memorizadas de facto, e outro que “foram esquecidos”. Este fenômeno por meio de que as pilhas recordam de facto que o que lhe aconteceu e responde através das mudanças em sua expressão é fundamental à revelação dos organismos, junto com suas estrutura e função durante sua vida, assim como herança das adaptações aos factores ambientais.