Genes IX Benjamin Lewin - PortuguesBR

24.18 A EXPRESSÃO GÊNICA ESTÁ ASSOCIADA À DESMETILAÇÃO 633
do estado de metilação deste C. Assim, Mspi pode ser
utilizada para identificar rodas as seqüências CCGG,
e Hpall pode ser utilizada para determinar se estas se
encontram meciladas.
A partir de um substrato de DNA não-metilado,
as duas enzimas originariam as mesmas bandas
de restrição. Contudo, no DNA metilado, as posições
modificadas não são clivadas por Hpall. Para
cada uma destas posições, um fragmenro maior de
Hpali substitui dois fragmentos de Mspl. A FIGU·
RA 2 .27 ilustra um exemplo.
Vários genes exibem um padrão no qual o estado
de metilação é constante na maioria dos sítios,
rnas varia em outros. Alguns dos sítios são metilados
em todos os tecidos examinados; alguns sítios
são desmetilados em todos os tecidos. Uma minoria
de sftios são metilados em tecidos onde o gene não
é expresso, mas não são metilados em tecidos onde o
gene é ativo. Portanto, um gene ativo pode ser descrito
como submetilado.
Experimentos com a droga 5-azacitidina fornecem
evidências indiretas de que a desmetilação
pode resulcar na expressão gênica. A droga é
incorporada ao DNA no lugar da citidina, não
podendo ser metilada, porque a posição 5' se
encontra bloqueada. Isto promÓve o aparecimento
de sírios dcsmerilados no DNA como conseqüência
da replicação (conforme o esquema à
direita da Figura 15.7).
Os efciws fenocípicos da 5-azaciridina incluem
a indução de alterações no estado de diferenciação
celular. Por exemplo, há a indução do
desenvolvimento de células musculares a partir
de precursores de células não-musculares. A droga
também ativa genes em um cromossomo X
silencioso, levantando a possibilidade de que o
estado de merilação poderia estar associado à inatividade
cromossomal.
Fragmentos de Mspl
A banda exclusiva de Hpall
substitui bandas de Mspl
As bandas exclusivas
de Mspl = sítios metilados
Banda na mesma posição
= sftlo não-metilado
Fragmentos de Hpall
FIGU RA 24.27 Os resultados da clivagem com Mspl e Hpaii são
comparados pela eletroforese em gel dos fragmentos.
Além de examinarmos o estado de metilação de
genes residentes, podemos comparar os resultados
da introdução de DNA metilado ou não-merilado
em novas células hospedeiras. Tais experimentos
revelam uma clara correlação: o gene metilado é inativo,
mas o gene náo-metilado é ativo.
Qual a extensão da região submetilada? No
agrupamento gênico de a.-globina de galinha em
células eritróides adultas, a submetilação está confinada
a sítios que se estendem de ~500 pb a
monrante ao primeiro dos dois genes a. adultos
até ~500 pb a jusanre ao segundo. Sítios de sub·
metilação estão presentes em toda a região, incluindo
o espaçador enrre os genes. A região de
submetilação coincide com a região de sensibilidade
máxima à DNAase I. Isto implica que a
submetilação é uma propriedade de um domínio
que contém um gene ou genes transcritos. Como
em outras modificações na cromatina, parece
provável que a ausência de grupos meti! está associada
à capacidade de ser transcrito, ao invés de
ao aro de transcrição em si.
Nosso problema em interpretar a associação
geral entre a submetilação e a ativação gênica está
no fato de apenas uma minoria (às vezes, uma pequena
minoria) dos sítios metilados estar envolvida.
f provável que o estado de merilação seja crítico
em sírios especfficos ou em uma região restrita.
Também é possível que uma redução no grau de
metilação (ou mesmo a completa remoção de grupos
meti! de algum segmenro de DNA) seja parte
de alguma modificação estrutural necessária à ocorrência
da transcrição.
Parricularmenre, a desmetilação no promotor
pode ser necessária para torná-lo disponível
à iniciação da transcrição. No gene de:: y-globina,
por exemplo, a presença de grupos meti! na região
ao redor do ponto de iniciação, entre -200 e
+90, suprime a transcrição. A remoção dos três
grupos meti! situados a montante ao sítio de iniciação,
ou dos três grupos metil situados a jusanre,
não eliminam a supressão. A remoção de
rodos os grupos meti!, no entanto, permite a ação
do promotor. Portanto, a transcrição pode requerer
uma região desprovida de meril no promotor
(ver Seção 24.19, Ilhas CpG São Alvos Regularórios).
Há exceções a esta relação geral.
Alguns genes podem ser expressos mesmo
quando se encontram extensivamenre merilados.
Portanro, qualquer conexão enrre a merilação e
a expressão não é universal em um organism.o,
mas a regra geral é que a metilação impede a expressão
gênica, e a desmetilação é necessária à
expressão.