Estudo sugere que alguns CpGs no genoma podem ser hemimetilados por design

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Anonim

Um par de pesquisadores da Universidade Emory descobriu que alguns CpGs no genoma podem ser hemimetilados por design, e não por acaso. Em seu artigo publicado na revista Science, Chenhuan Xu e Victor Corces descrevem seu estudo da metilação do DNA e o destino do DNA hemimetilado em filhas filhas após a replicação. Jafar Sharif e Haruhiko Koseki, do Developmental Genetics Group, Centro de Ciências Médicas Integrativas do Japão, oferecem uma reportagem sobre o trabalho realizado pela equipe na mesma edição da revista.

A metilação do DNA (quando grupos metil são adicionados à molécula de DNA) é uma modificação que serve para regular a transcrição gênica, o desenvolvimento embrionário e a diferenciação celular em plantas e animais. Em animais, especificamente mamíferos, a metilação acontece nos dinucleotídeos CpG simetricamente, o que resulta no correspondente resíduo de citosina nos componentes CpG. Mas, como os pesquisadores observam, este processo é interrompido durante a replicação, um período durante o qual uma fita filha não-metilada e uma fita-mãe metilada trabalham em conjunto para criar uma dupla CpG metilada. Isso é chamado de DNA hemimetilado.

Pesquisas anteriores mostraram que tal DNA hemimetilado geralmente tende a metilar completamente, ou em alguns casos, a se desmetilar por diluição. Mas aproximadamente 10% das células trofoblásticas ou embrionárias permanecem hemimetiladas. Até agora, tem sido um mistério se isso ocorre por acaso ou se há algum outro processo em ação. Nesse novo esforço, os pesquisadores descobriram que pelo menos alguns desses exemplos se devem ao design. Além disso, eles descobriram que instâncias hemimetiladas são herdadas e acontecem ao longo de várias divisões celulares.

Para aprender mais sobre o processo, a equipe mapeou o metilome do DNA que foi alvo de três tipos de DNA metiltransferases, que mostraram algumas das interações que ocorrem entre as DNMIs e as citosinas filhas. Eles também mostraram herança de hemiCpGs em locais de ligação em células pluripotentes. Mais especificamente, eles descobriram que durante a replicação, na bifurcação, o DNA hemimetilado é mantido por UHRF1, uma proteína de leitura, e a partir daí, DMNT1 foi recrutado, o que serviu para converter CpGs em metilação simétrica. Isso resultou em restabelecer o padrão simétrico de metilação original que existia antes da replicação. Eles também descobriram que os fragmentos de DNA emergentes ligados a DNMT1 eram esmagadoramente hemimetilados. Eles que foi a eliminação da causa dos fatores de hemimetilação que resultaram na freqüência de interações da cromatina, o que, eles afirmam, sugere que a hemimetilação poderia realmente servir como meio para estabilizar as interações da cromatina.