Genes e sistemas epigenéticos

Eva Jablonka & Marion J. Lamb

Antes de examinarmos a inter-relação entre genes e sistemas epigenéticos, precisamos recapitular algumas das considerações que tecemos nos capítulos anteriores sobre os genes e suas atividades. A mais importante delas é que as moléculas de DNA não são guardadas nuas dentro da célula. Elas estão associadas a muitos tipos diferentes de proteínas e moléculas de RNA, que formam um complexo conhecido como cromatina. Além disso, o próprio DNA pode ter alguns agrupamentos químicos (como metilas) grudados em algumas de suas bases. Essas modificações no DNA e nos componentes da cromatina influenciam a expressão gênica: genes inativos costumam ter uma cromatina mais compacta do que os genes ativos ou potencialmente ativos. Após a replicação do DNA, as marcas epigenéticas – os radicais de metila e as partes da cromatina que não são DNA e que afetam a a atividade do gene – são reconstruídas, a menos que a célula responda a sinais externos ou internos que alterem seu estado funcional.

Agora é preciso acrescentar uma coisa importante a esse quadro: as marcas epigenéticas afetam não apenas a atividade de um gene como também a probabilidade de aquela região passar por mudanças genéticas. Mutações, recombinações e o movimento dos genes saltadores são todos processos influenciados pelo estado da cromatina, por isso a probabilidade de uma mudança genética em dois trechos idênticos de DNA não é a mesma se eles tiverem diferentes marcações de cromatina. Em geral o DNA tem mais probabilidade de sofrer alterações em regiões em que a cromatina é menos condensada e os genes são ativos do que em regiões de cromatina mais compacta. Isso porque em regiões mais ativas o DNA fica mais exposto à ação de substâncias mutagênicas e de enzimas envolvidas no reparo e na recombinação. Não é diferente do que acontece com o seu carro, que fica mais exposto a danos acidentais quando você sai muito com ele do que quando você o deixa na garagem o tempo todo. Há exceções, é claro. Assim como baterias arriadas são mais comuns em carros que ficam muito tempo parados, também alguns tipos de mudança no DNA são mais comuns em genes inativos. Por exemplo, a base citosina (C) muda para timina (T) com mais frequência quando está metilada do que quando não está, e o DNA metilado em geral está associado a cromatina compacta e genes inativos. Mesmo assim, o quadro geral [...] é que o DNA das regiões ativas tende a mudar mais do que o dos domínios inativos.

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Fonte: Jablonka, E. & Lamb, M. L. 2010. Evolução em quatro dimensões. SP, Companhia das Letras.