Estudo epigenético da cromatina

O estudo das alterações na estrutura dos cromossomos vem sendo objeto de longa investigação, fato que tem levado os cientistas a novas e importantes descobertas  a cerca da influência de determinados fatores na composição dessas estruturas e na consequência que certas alterações podem causar no organismo.

Muitas dessas modificações, já conhecidas, se devem às mudanças estruturais, tais como as deleções, adições, inversões, translocações, trasposições e a fissão (fusão) cêntricas. Entretanto, muitas alterações na expressão gênica ou no fenótipo da célula, ocorrem sem que haja mudanças na sequência de bases do DNA e que são potencialmente estáveis e herdáveis. Esses últimos, consistem no objeto de estudo da epigenética.

Pesquisadores da Universidade de Campinas (Unicamp), trabalhando em dois projetos relacionados à epigenética, fizeram importantes descobertas na área. Todas as informações podem ser encontradas nos artigos publicados na revista PLoS One.

Um dos projetos teve como objetivo compreender melhor as alterações estruturais e de organização da cromatina e seus componentes, em consequência do envelhecimento, do diabetes mellitus tipo I, após a interferência experimental induzida em marcadores epigenéticos que foram considerados neste estudo, presentes em pontos específicos das cromatinas das células escolhidas.

No outro estudo, os pesquisadores analisaram o resultado do uso do ácido valpróico (VPA) na supraorganização da cromatina, no índice mitótico, na frequência de anomalias cromossômicas e na morte celular em células HeLa.

O uso de drogas ou outras substâncias que alterem a ação das DNA-metiltransferases – enzimas que catalisam a metilação na cistosina – foi uma das ferramentas usadas para compreender o papel das marcas epigenéticas nas alterações estruturais da cromatina. A metilação da citosina, uma das quatro bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos, é uma alteração que modifica a expressão do DNA. Além dessas, existem outras modificações, que ocorrem nas histonas, proteínas que se associam ao DNA formando o nucleossomo, e que são catalisadas pela proteína acetiltransferase.

No âmbito do projeto, o ácido valpróico – droga de efeito anticonvulsivo – age como inibidor das enzimas histona deacetilases (HDAC) – uma classe de enzimas que removem grupos acetilas de um aminoácido ε-N-acetil lisina para uma histona. Sua ação é oposta a da histona acetiltransferase.

A intenção dos cientistas foi observar se a interferência nos marcadores epigenéticos pode ocorrer pela ação de drogas que influenciam a modificação de histonas no DNA, buscando compreender melhor a estrutura e a organização das cromatinas e entender também qual a participação delas nas respostas a diferentes processos fisiológicos. No outro projeto, os pesquisadores observaram que o uso do VPA foi eficiente na inibição da HDAC, induzindo a remodelação da cromatina nas células HeLa, mostrando que pode haver uma associação para a expressão do gene alterado.