Imprinting Gen

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Imprinting Genômico
Fundação Faculdade Federal de Ciências Médicas de
Porto Alegre Disciplina de Genética Humana
Acadêmico Diego Alex Oss
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Uma marca relacionada à origem genitora

• O imprinting genômico é um processo
  biológico normal, onde um gene ou grupo de genes
  é marcado bioquimicamente com informações sobre
  sua origem parental.
• Assim, haverá uma marcação específica se
  o gene teve origem paterna ou materna e, deste
  modo, se deve ser expresso ou não a fim de manter
  um funcionamento celular normal.

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Como é feito

• Marca Covalente a Metilação do DNA.
• Metilação do DNA Ocorre normalmente na região
  promotora do gene. Grupos Metila são adicionados
  nas ilhas CpG, e isso impede a ligação dos
  fatores de transcrição, assim cessando a
  expressão daquele gene.

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Metilação do DNA
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Quanto tempo dura

• Como o processo não altera as seqüências de bases
  do DNA, é considerado um evento epigenético. O
  processo está relacionado à especializada
  maquinaria enzimática nuclear, a qual mantém
  essas marcas mesmo durante os ciclos de divisão
  celular. Assim, as células filhas carregarão o
  mesmo imprinting de suas células mães, como se
  fosse uma espécie de herança epigenética.

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Quando é feito

• Durante o desenvolvimento dos gametas ocorre a
  desmetilação do genoma e, após a maturação destas
  células, ocorre a metilação "de novo. O processo
  enzimático responsável não está totalmente
  esclarecido, mas sabe-se da existência de um
  Centro de Imprinting (IC).

7
(No Transcript)
8
Quando é feito

• Subsequentemente, durante a embriogênese, os
  alelos dos genes imprintados são mantidos em um
  dos estados epigenéticos imprintado ou não
  imprintado.

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Consequência Funcional Paraque serve

• Essa marcação resulta na ativação ou na
  inativação da expressão de um certo gene/
  conjunto de genes. Há assim uma quebra da regra
  usual, que diz que ambos os alelos serão
  expressos no imprinting, apenas um dos dois
  alelos será expresso, enquanto o outro será
  silenciado, causando uma espécie de haploidismo
  uniparental com relação a tal gene.

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Consequência Funcional Para que serve

• Funcionalmente estes genes serão haplóides.

P
M

• O gene A tem somente expressão materna (alelo
  paterno inexpressivo), enquanto o C somente
  paterna (alelo materno inexpressivo). O produto
  de ambos é o normal e suficiente para o
  funcionamento da célula.
• O gene B tem expressão em ambos os alelos, e seu
  produto também é normal para o funcionamento da
  célula.

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Comparação com Inativação do X

• A conversão de um dos cromossomos X, na célula
  feminina, em um corpúsculo de Barr não é um
  exemplo de imprinting, posto que é um processo
  aleatório que ocorre nas células do feto
  feminino.

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Genes Imprintados codificam para o quê?

• Apesar de a maioria dos genes imprintados
  codificarem para proteínas, outros codificam para
  transcritos de RNA não traduzidos.

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Principais locais de imprinting

• Atualmente conhece-se cerca de 60 genes que
  sofram este processo, mas estima-se a existência
  de cerca de 200.
• Região 11p15.5 Síndrome de Beckwith-Wiedemann
  (contendo ao menos 8 genes imprintados).
• Região 15q11-q13 Síndromes de Prader-Willi e
  Angelman (contendo mais de 10 genes imprintados).

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Doenças e o imprinting
Síndrome de Prader-Willi Deleção 15q11-q13 do
cromossomo de origem PATERNA (80) Dissomia
uniparental (15) Deleção do Centro de Impriting
(1) Os alelos maternos estão imprintados e os
paternos deveriam expressar a informação
genética. Não há informação gênica, ou seja, não
há transcrição.
Porção deletada do cromossomo PATERNO
M
P
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Doenças e o imprinting
16
Doenças e o imprinting
Síndrome Prader-Willi Hipotonia Dificuldades
alimentares Hipogonadismo Atraso psicomotor
Atraso estaturo-ponderal Hiperfagia?
obesidade Braquidactilia Baixa estatura
Atraso mental moderado
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Doenças e o imprinting
Síndrome de Angelman Deleção 15q11-q13 do
cromossomo de origem MATERNA (80) Dissomia
uniparental (15) Deleção do Centro de
Imprinting (1) Os alelos paternos estão
imprintados e os maternos deveriam expressar a
informação genética. Não há informação gênica, ou
seja, não há transcrição.
M
P
Porção deletada do cromossomo MATERNO
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Doenças e o imprinting
19
Doenças e o imprinting
Síndrome de Angelman Hipotonia Retardo
mental Ataxia Risadas paroxísticas
Epilepsia Ausência de fala Mandíbula
proeminente
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Deleção de Centro de Imprinting

• Normal

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(No Transcript)
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Resumindo...

• Imprinting é um fenômeno epigenético normal.
• Metilação
• Não há alteração da cadeia de DNA.

23
Resumindo...

• Imprinting e doenças
• S. Prader-Willi.
• Normal
• Imprinting materno
• Problema
• Deleções no cromossomo paterno
• Prader-Willi ? Paterno

24
Resumindo...

• Imprinting e doenças
• S. Angelman.
• Normal
• Imprinting paterno
• Problema
• Deleções no cromossomo materno
• Angelman ? Materno