Mecanismo biológico que controla a memória epigenética de longo prazo

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De acordo com a Epigenética – o estudo das mudanças hereditárias na expressão genética não codificado directamente no nosso DNA – as experiências da nossa vida poderão ser passadas para os nossos filhos e netos. Estudos em sobreviventes de eventos traumáticos sugeriram que a exposição a stress pode de facto ter efeitos duradouros nas gerações subsequentes. Mas como é que estas “memórias” genéticas são passadas?

Um novo estudo da Tel Aviv University aponta o mecanismo preciso que “liga” ou “desliga” a herança de influencias ambientais. A pesquisa, publicada a semana passada na Cell e conduzida pelo Dr. Oded Rechavi e o seu grupo da Faculty of Life Sciences and Sagol School of Neuroscience da TAU, revela as regras que ditam que respostas epigenéticas deverão ser herdadas, e durante quanto tempo.

“Até agora, foi sempre assumido que uma diluição passiva ou decadência governava a hereditariedade das respostas epigenéticas”, disse o Dr. Rechavi. “Mas nós demonstramos que existe um processo activo que regula a herança epigenética através das gerações”.

Os pesquisadores têm estado preocupados com a forma que os efeitos de stress, trauma, e outras exposições de ambiente são passadas de uma geração para a seguinte durante anos. Pequenas moléculas RNA – pequenas sequências de RNA que regulam a expressão dos genes – estão entre os factores-chave envolvidos na mediação deste tipo de herança. O Dr. Rechavi e a sua equipa já identificaram previamente um pequeno mecanismo de “herança de RNA” através do qual as moléculas de RNA produziram uma resposta para as necessidades de células especificas e como elas foram reguladas entre as gerações.

“Previamente já demonstramos que os vermes herdaram pequenas porções de RNA depois de períodos de fome ou infecções virais dos seus pais. Estas pequenas porções de RNA ajudar a preparar os vermes para situações similares”, disse o Dr. Rechavi. “Nós também identificamos um mecanismo que amplificou as pequenas porções de RNA herdadas através das gerações, de forma a que a resposta não fosse diluída. Descobrimos que as enzimas chamas RdRP são necessárias para recriar novas pequenas porções de RNA para manter a resposta nas gerações subsequentes”.

A maior parte das respostas epigenéticas hereditárias nos vermes C.elegans persistem durante apenas algumas gerações. Isto criou a ideia de que os efeitos epigenéticos simplesmente “se deterioravam” com o passar do tempo, através de um processo de diluição ou decadência.

“Mas esta ideia desprezou a possibilidade deste processo não morreu e sim ser regulado” disse o Dr. Rechavi, que neste estudo tratou vermes C.elegans com pequenas porções de RNA que se direccionaram para a GFP (Green Fluorescent Protein), um gene que normalmente é utilizado em experiências. “Ao seguir as pequenas porções de RNA hereditárias que são reguladas pela GFP – que ‘silenciou’ a sua expressão – descobrimos um activo, invertível mecanismo de herança que pode ser ‘ligado’ ou ‘desligado’”.

Os cientistas descobriram que genes específicos, a que eles chamaram “MOTEK” (Modified Transgenerational Epigenetic Kinetics), estavam envolvidos no processo para “ligar” e “desligar” as transmissões epigenéticas.

“Nós descobrimos como manipular a duração transgeracional da herança epigenética em vermes ao ‘ligar’ e ‘desligar’ as pequenas porções de RNA que os vermes utilizam para regular os genes”, disse o Dr. Rechavi. “Estes interruptores são controlados por uma interacção de feedback entre pequenas porções de RNA reguladas por genes, que são herdados, e os genes MOTEK que são necessários para produzir e transmitir estas pequenas porções de RNA através das gerações.

Apesar da pesquisa ter sido efectuada com vermes, a equipa acredita que entender os princípios que controlam a hereditariedade da informação epigenética é crucial para construir uma teoria abrangente para todos os organismos, humanos incluídos.

“Nós estamos a planear estudar os genes MOTEK para saber exactamente como estes genes afectam a duração dos efeitos epigenéticos”, disse Leah Houri-Zeevi, um estudante de doutoramento no laboratório do Dr. Rechavi e primeira autora do documento. “No futuro, estamos a planear examinar se mecanismos similares existem no humanos”.

[ScienceDaily]

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