Fundação Faculdade Federal de Ciências Médicas de Porto Alegre
Disciplina de Genética Humana
Imprinting Genômico
Acadêmico: Diego Alex Oss
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.
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.
Metilação do DNA
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.
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).
Quando é feito

Subsequentemente, durante a embriogênese,
os alelos dos genes imprintados são mantidos
em um dos estados epigenéticos: imprintado
ou não imprintado.
Consequência Funcional: Para
que 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.
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.
Genes Imprintados codificam
para o quê?

Apesar de a maioria dos genes imprintados
codificarem para proteínas, outros codificam
para transcritos de RNA não traduzidos.
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 BeckwithWiedemann (contendo ao menos 8 genes
imprintados).
 Região 15q11-q13: Síndromes de PraderWilli e Angelman (contendo mais de 10 genes
imprintados).
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.
Imprinting
Porção deletada
do cromossomo
PATERNO
M
P
Doenças e o imprinting
Doenças e o imprinting
Síndrome Prader-Willi
* Hipotonia
* Dificuldades alimentares
* Hipogonadismo
* Atraso psicomotor
* Atraso estaturo-ponderal
* Hiperfagia obesidade
* Braquidactilia
* Baixa estatura
* Atraso mental moderado
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.
P M
Imprinting
Porção deletada
do cromossomo
MATERNO
Doenças e o imprinting
Síndrome de Angelman e Prader-Willi
.
Doenças e o imprinting
Síndrome de Angelman (delecao da copia materna)
Falta de copia funcional do gene UBE3A (ubiquitin ligase)
Mutacoes pontuais na copia materna tb causam doenca
No cerebro somente a copia materna eh expressa
.
Doenças e o imprinting
Síndrome de Prader-Willi (delecao copia paterna)
Falta do transcrito SNURF-SNRPN “imprintado”
.
Doenças e o imprinting
Doenças e o imprinting
Síndrome de Angelman:
* Hipotonia
* Retardo mental
* Ataxia
* Risadas paroxísticas
* Epilepsia
* Ausência de fala
* Mandíbula proeminente
Deleção de Centro de Imprinting
Normal
Resumindo...

Imprinting é um fenômeno epigenético
normal.


Metilação;
Não há alteração da cadeia de DNA.
Resumindo...


Imprinting e doenças:
S. Prader-Willi.


Normal:
 Imprinting materno
Problema:
 Deleções no cromossomo paterno
 Prader-Willi  Paterno
Resumindo...


Imprinting e doenças:
S. Angelman.


Normal:
 Imprinting paterno
Problema:
 Deleções no cromossomo materno
 Angelman  Materno