MECCANISMI EPIGENETICI…………. - Benessere Longevità Salute

MECCANISMI EPIGENETICI………….
Col termine ‘‘Epigenetica’’ si indicano modificazioni del DNA e della cromatina
che modificano l’espressione genica senza alterare il DNA.
L’’epigenoma’’ decide se un gene deve essere “ON” oppure “OFF” in una
singola cellula.
Se paragoniamo il DNA ad un libro scritto, in cui tutte le copie contengono lo
stesso testo, l’epigenoma indica quale capitolo o paragrafo leggere e come
leggerlo.
L’epigenoma puo’ essere ereditato da generazioni di cellule, salvando lo stesso
programma genico o puo’ cambiare.
Diversi tipi di cellule possono avere lo stesso DNA ma diverso epigenoma.
Meccanismi epigenetici:
1) Metilazione del DNA.
La metilazione del DNA ha un ruolo importante nel silenziamento dei geni e
nell’espressione genica. Avviene ad opera dell’enzima DNA-5metiltransferasi
(DNMT) che trasferisce un gruppo metilico dall’s-adenosilmetionina alla
posizione 5 della citosina per formare la 5-metilcitosina. La metilazione del DNA
avviene a livello dei nucleotidi CpG. La metilazione reprime la trascrizione
(silenziamento genico) e mantiene lo stato trascrizionalmente inattivo.
Modificazioni della cromatina
Acetilazione, metilazione, fosforilazione etc degli istoni sono importanti nel
generare delle modificazioni trascrizionali, molte delle quali sono mantenute
stabilmente durante la divisione cellulare. Gli istoni sono proteine basiche che
costituiscono la componente strutturale della cromatina. Il ruolo
fondamentale degli istoni è quello di organizzare il DNA, compattandolo in
maniera ordinata, in modo tale da consentire alle cellule di conservarlo in un
volume ristretto come quello del nucleo.. Nell'uomo il fattore di
compattazione del genoma è pari a quasi 10000 volte poiché quasi 2m di
genoma umano sono impacchettati in un nucleo di circa 2 µm (10−6 m).
2)
Istone completo con DNA.
L’acetilazione degli istoni è un marcatore della cromatina aperta ed
accessibile
DNA
La deacetilazione condensa la cromatina rendendola inaccessibile con blocco
della trascrizione.
Il DNA metilato lega proteine che reclutano diverse HADC (deacetilasi
istoniche) che reprimono la trascrizione.
Quindi le DNMT metilano i geni che legano proteine in grado di reclutare le
HDAC. La deacetilazione (condensazione della cromatina) blocca la trascrizione
silenziando i geni.
I geni non metilati sono on; i geni metilati sono off.
Il pattern della metilazione delle isole CpG è alterato nelle cellule tumorali. Uno
squilibrio nella metilazione (equilibrio transmetilasi/demetilasi) e nella
acetilazione (equilibrio acetilasi/deacetilasi) degli istoni può disregolare geni che
controllano il ciclo cellulare, la differenziazione e l’apoptosi.
L’inibizione di geni oncosoppressori o l’attivazione di geni oncogeni può
determinare l’insorgenza di tumori.
Gli inibitor della HDAC causano arresto del ciclo cellulare, favoriscono la
differenziazione e l’apoptosi, tutte azioni che contrastano i tumori.