O silenciamento gênico é um evento celular cujo desfecho é a supressão da expressão de um gene. A ausência dessa expressão faz com que a célula seja desprovida da proteína codificada por esse gene, trazendo consequências para o funcionamento celular. 

Existem mecanismos celulares normais de silenciamento gênico, sendo que nosso estilo de vida tem uma influência considerável nesse processo. Mas também há os mecanismos artificiais, criados em laboratório, para fazer pesquisa e entender o papel que um gene pode ter na fisiologia celular.

Quer saber mais sobre o que é, como funciona e quais as consequências do silenciamento gênico? Então confira neste artigo. 

Silenciamento gênico, o que é, e por que acontece?

Silenciar um gene nada mais é que suprimir a expressão desse gene ou tornar inativa sua expressão. Em uma analogia mais simples, é fazer com que o gene “fique calado”, ou seja, que não passe adiante as suas informações. Dessa maneira, o gene fica impossibilitado de realizar seu papel, que é o de prover o organismo de uma proteína que faz parte da sua fisiologia. 

Na verdade, a diminuição da expressão de um gene, quando parte de uma célula normal, é fruto do controle celular para que o produto da expressão do gene (a proteína) seja sintetizado na quantidade adequada. Assim, a célula consegue obter a “dose” apropriada de proteínas para realizar suas funções normalmente.

Essa redução da expressão gênica pode ocorrer em vários níveis, estando envolvidos nesse processo: (a) a transcrição do gene (produção de RNA mensageiro a partir do DNA) ou (b) após a transcrição do gene (na produção da proteína a partir do RNA mensageiro). Mas antes de prosseguir, vale a pena relembrar como acontece a passagem da informação a partir de um gene.

Breve revisão do DNA e do RNA mensageiro

De maneira geral (e resumida), as células são dotadas de moléculas e enzimas que se agrupam em seu núcleo para a realização de um processo chamado de transcrição. Neste processo, a informação contida no gene (parte do DNA que codifica proteínas) é passada para uma molécula chamada de RNA mensageiro (mRNA). Essa molécula então sai do núcleo celular, onde foi produzida, e é encaminhada para o citoplasma da célula.

É aí, no citoplasma, onde ocorre outro processo importante chamado de tradução, em que as informações contidas no mRNA são transformadas em proteínas a partir da ação dos ribossomos. Esses eventos básicos, transcrição e tradução, se desencadeiam em toda e qualquer célula do nosso organismo, com exceção das hemácias, que não contêm núcleo.

Como deve haver um equilíbrio entre a quantidade de mRNA e a quantidade de proteína que esse mRNA é responsável em produzir, as células lançam mão de moléculas reguladoras. Estas são capazes de se ligar ao DNA impedindo que a maquinaria molecular seja capaz de realizar a transcrição. A consequência disso é a diminuição da expressão gênica.

Paralelamente, existem mecanismos que atuam nos ribossomos ou na própria molécula de mRNA, fazendo com que a tradução não ocorra. Dessa maneira, não existindo a ligação do mRNA com os ribossomos, a produção de proteínas é interrompida. Logo, isso também faz parte do rol de processos celulares que controlam a quantidade de proteínas produzidas. 

Outros mecanismos que levam ao silenciamento do gene

Apesar das células serem bem compactas, elas são dotadas de um acervo enorme de moléculas. Assim, existem vários outros mecanismos celulares capazes de realizar a redução da expressão gênica e também o silenciamento dos genes. Dentre os mecanismos mais conhecidos estão a epigenética e a ação de microRNAs. 

Epigenética

O silenciamento gênico pela epigenética acontece quando algumas classes de moléculas (como o radical metil ou -CH3) se ligam ao DNA e bloqueiam a correta transcrição do gene. Esse processo, conhecido como metilação do DNA, é realizado por classe de enzimas (DNA metil-transferases, ou DNMTs) e torna a estrutura dos genes incompatível com a expressão gênica. 

Além dessa, outras classes de moléculas já foram identificadas como tendo influência direta no silenciamento gênico. A desacetilação (redução ou ausência do grupo acetil, CH₃CO) de proteínas específicas do núcleo celular (chamadas de histonas) faz com que o DNA se condense de tal maneira que as moléculas que realizam a transcrição não conseguem ter acesso a ele. Este processo também é intermediado por enzimas, as histona desacetilases (HDACs).

MicroRNAs

Já no caso de microRNAs (miRNAs), essas pequenas moléculas atuam após a transcrição, ou seja, após a produção do mRNA. Nesse caso, os miRNAs se ligam ao mRNA e formam um complexo que é reconhecido por enzimas que o destroem. Assim, a informação copiada do DNA para o mRNA é eliminada, não havendo a produção da proteína.

Importante saber que a desregulação desses sistemas pode ser prejudicial, já que expõe nossas células a condições patológicas.

Silenciamento gênico e Nutrição

O silenciamento de genes que estão relacionados a doenças, como o câncer, é uma forma que a célula encontra para manter-se sadia. Mas o silenciamento de genes envolvidos com uma fisiologia saudável não é algo desejável, pois leva a alterações fisiológicas que predispõem o organismo a enfermidades. E a alimentação tem um papel fundamental nesse equilíbrio. 

Ainda há muito o que se aprender sobre quais são os genes que podem ser silenciados a partir de condições ambientais (incluindo a alimentação). Nos últimos anos têm sido descobertos quais nutrientes exercem efeito sobre o silenciamento gênico, trazendo benefícios ao nosso organismo.

Por exemplo, os polifenóis (fitoquímicos presentes em vegetais, frutas, chá verde e vinho tinto) ativam mecanismos epigenéticos que agem em processos celulares prevenindo e combatendo obesidade, diabetes tipo 2, aterosclerose e câncer. Outros compostos bioativos, como a curcumina, também têm um efeito epigenético importante no processo de acetilação de histonas, levando a prevenção de doenças cardiovasculares. 

Mais um exemplo: uma alimentação que tenha limitadas quantidades de elementos doadores do grupo metil (como folato, vitamina B12 e metionina, para mencionar alguns) levam a uma hipometilação do DNA. Pesquisas têm associado essa deficiência nutricional ao não silenciamento de genes supressores tumorais, o que predispõe ao desenvolvimento de diversos tipos de câncer.

De todo modo, o que importa mesmo é que levar um estilo de vida dando atenção a uma alimentação equilibrada e variada é fundamental. Evitando alimentos que causem danos ao sistema de regulação e silenciamento de genes, conseguimos trazer resultados positivos às nossas células.

A ciência tem avançado bastante na área de nutrigenômica e conforme conhecemos os nutrientes e seu efeito no nosso organismo, conseguimos inferir melhorias consideráveis para uma boa saúde. Nossos genes agradecem!