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Universidade Federal de Santa Catarina Programa de Pós-graduação em Bioquímica Apoios aos alunos de graduação.

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1 Universidade Federal de Santa Catarina Programa de Pós-graduação em Bioquímica Apoios aos alunos de graduação

2 Definição: Qualquer atividade reguladora de genes que não envolve mudanças na sequência do DNA (código genético) e que pode persistir por uma ou mais gerações. Da mesma maneira que as células herdam genes, elas herdam também um grande número de informações que determinam quando estes genes devem ser ativados e em que tecido. Importância: permite que as células tenham características diferentes, mesmo possuindo o mesmo DNA. Fenômeno epigenético REUNI: Fatores epigenéticos

3 Estados de condensação durante o ciclo celular REUNI: Fatores epigenéticos

4 DNA é encontrado nas células compactado formando a cromatina, isto é, DNA + proteínas (histonas). Fenômeno epigenético REUNI: Fatores epigenéticos Desta maneira alterações na cromatina implicaria no grau de compactação do DNA e conseqüentemente definiria se uma determinada região do DNA seria expressa ou não.

5 Metilação do DNA Modificação das Histonas – Metilação – Acetilação – Fosforilação Silenciamento do RNA – RNA directed DNA methylation – Postranscriptional gene silencing – RNA interference (RNAi) Imprinting Mecanismos de regulação REUNI: Fatores epigenéticos

6 Introdução Classes de histonas H1, H2, H3 e H4 Modificações pós- traducionais : acetilação, metilação e fosforilação Funções: Empacotamento do DNA e Regulação gênica (silenciamento e ativação de genes) Funções: Empacotamento do DNA e Regulação gênica (silenciamento e ativação de genes)

7 Nucleossomos REUNI: Fatores epigenéticos

8 Histonas REUNI: Fatores epigenéticos As lisinas localizadas nas caudas das histonas são passíveis de modificações covalentes pela ligação de grupos acetil e metil. Histona acetiltransferase (HAT) é a enzima capaz de adicionar grupos acetil Histonas desacetilases (HDAC) faz remoção dos grupos acetil Histona acetiltransferase (HAT) é a enzima capaz de adicionar grupos acetil Histonas desacetilases (HDAC) faz remoção dos grupos acetil

9 Código das histonas: a teoria postula que as modificações pós-traducionais são capazes de controlar a expressão gênica. Acetilação de histonas: Associada à transcrição da hetocromatina (eucromatina). Metilação das histonas: Associada à repressão Trasncricional (heterocromatina). Código de histonas (II) Genes ativos: DNA desmetilado Histonas acetiladas Genes ativos: DNA desmetilado Histonas acetiladas Genes inativos: DNA metilado e histonas desacetiladas DNA metilado e histonas metiladas Genes inativos: DNA metilado e histonas desacetiladas DNA metilado e histonas metiladas REUNI: Fatores epigenéticos Cromossomo X inativo de mamíferos é hipoacetilado

10 Histone acetyltrasnferases (HATs) Histones deacetylases (HADCs) Histone fosforilation Histone acetyltrasnferases (HATs) Histones deacetylases (HADCs) Histone fosforilation REUNI: Fatores epigenéticos

11 Inibidor de HDAC para amenizar o câncer REUNI: Fatores epigenéticos Foi identificado um inibidor da desacetilase, com o objetivo de que iniba a enzima permitindo a transcrição gênica de inúmeras células cancerígenas

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13 O código de histonas é herdável REUNI: Fatores epigenéticos A seqüência de DNA como a estrutura das histonas são passadas fielmente para próxima geração celular

14 1.Desestruturação do nucleossomo 2.Forquilha de replicação forma novas fitas de DNA 3.O octâmero de histonas é remontado para formar o nucloessomo 1.Desestruturação do nucleossomo 2.Forquilha de replicação forma novas fitas de DNA 3.O octâmero de histonas é remontado para formar o nucloessomo As histonas são remontadas logo após a replicação REUNI: Fatores epigenéticos

15 Como os mecanismos epigenéticos controlam a expressão gênica? Alterações conformacionais da cromatina que impedem o acoplamento da maquinaria transcritional. Histonas acetiladas podem servir para recrutar complexos de remodelamento que descondensam a cromatina. REUNI: Fatores epigenéticos

16 Papel das histonas H1 REUNI: Fatores epigenéticos

17 Análise do estado de acetilação de histonas REUNI: Fatores epigenéticos

18 A remodelagem da cromatina é um importante mecanismo epigenético na regulação da transcrição gênica. No cérebro foi recentemente mostrado que esta remodelagem é crítica no aprendizado, formação da memória longa e na manutenção da neuroplasticidade Fosforilação melhora no desenvolvimento da memória Introdução


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