Questão de Biomedicina - Análises Clínicas — Biologia Molecular em Biomedicina — CESPE / CEBRASPE 2025

Regulação epigenética e histonas

Gabarito: CERTO. A afirmativa está correta porque as histonas, proteínas que empacotam o DNA na cromatina, são alvo de modificações pós-traducionais (como acetilação, metilação e fosforilação) que alteram a compactação da cromatina e, consequentemente, a acessibilidade do DNA aos fatores de transcrição e proteínas reguladoras — mecanismo central da regulação epigenética.

As histonas são as principais proteínas estruturais da cromatina, o complexo de DNA e proteínas que organiza o genoma eucariótico no núcleo. Existem cinco tipos principais: H1, H2A, H2B, H3 e H4. As histonas H2A, H2B, H3 e H4 formam o octâmero central (core) em torno do qual o DNA se enrola, constituindo o nucleossomo — a unidade básica da cromatina. A histona H1, por sua vez, liga-se ao DNA entre nucleossomos adjacentes, estabilizando estruturas de ordem superior.

A regulação epigenética refere-se a alterações hereditárias na expressão gênica que não envolvem mudanças na sequência de nucleotídeos do DNA. Essas alterações são mediadas principalmente por dois mecanismos: modificações químicas nas histonas (acetilação, metilação, fosforilação) e metilação do DNA (especialmente em dinucleotídeos CpG). As modificações nas histonas concentram-se nas caudas flexíveis que se estendem para fora do nucleossomo e podem alterar a compactação da cromatina de duas formas: diretamente, neutralizando cargas e afetando as interações DNA-histona, ou indiretamente, recrutando complexos de remodelação da cromatina dependentes de ATP.

Um exemplo clássico é a acetilação das histonas: a adição de grupos acetila às lisinas neutraliza a carga positiva desses aminoácidos, diminuindo sua afinidade pelo DNA (carregado negativamente). Isso reduz a compactação da cromatina, tornando o DNA mais acessível aos fatores de transcrição e promovendo a ativação gênica. Por outro lado, a desacetilação (remoção dos grupos acetila) aumenta a compactação e silencia genes. A metilação de histonas pode ter efeitos ativadores ou repressores dependendo do resíduo modificado e do número de grupos metila adicionados.

A distinção crucial é entre modificação da cromatina (alterações químicas reversíveis em histonas e DNA) e remodelamento da cromatina (reposicionamento, remoção ou troca de nucleossomos por complexos dependentes de ATP). Ambos os mecanismos trabalham juntos para controlar a acessibilidade do DNA ao maquinário de transcrição, e ambos são fundamentais para a regulação epigenética. A informação epigenética — construída sobre modificações de histonas e DNA — é herdada pelas células-filhas durante a replicação, permitindo a manutenção de estados de expressão gênica ao longo das gerações celulares.

A pegadinha que a banca poderia explorar seria inverter o papel das histonas, afirmando que elas apenas empacotam o DNA sem função regulatória, ou confundir regulação epigenética com mutação na sequência do DNA. A afirmativa, no entanto, descreve com precisão o papel das histonas na regulação epigenética: elas alteram a compactação da cromatina e a acessibilidade do DNA aos fatores de transcrição e proteínas reguladoras.

Item — ✅ CERTO

A afirmativa está correta porque descreve com precisão o papel das histonas na regulação epigenética. As histonas não são meros elementos estruturais passivos; elas participam ativamente da regulação da expressão gênica através de modificações pós-traducionais que alteram a estrutura da cromatina. A acetilação, metilação e fosforilação das caudas das histonas modificam a compactação da cromatina, controlando o acesso dos fatores de transcrição e proteínas reguladoras ao DNA. Esse é exatamente o mecanismo descrito na afirmativa: as histonas estão envolvidas com a regulação epigenética, alterando a compactação da cromatina e a acessibilidade do DNA aos fatores de transcrição e às proteínas reguladoras.

Gabarito: CERTO