Insights sobre o papel dos elementos cis-regulatórios do gene 5-HT2A na expressão e regulação gênica: uma abordagem in silico

Em organismos multicelulares, o funcionamento coerente do sistema nervoso central (SNC) e a diversidade celular são impulsionados por mudanças na expressão gênica de alta fidelidade. Cruciais para esses processos são os elementos regulatórios cis-gênicos (elementos CRE), que controlam a transcrição em resposta a estímulos químicos e físicos. Variações nesses componentes são um importante contribuinte para várias doenças em humanos que resultam em desfechos fenotípicos específicos. Os processos neuropsicológicos do cérebro dependem da ativação de receptores acoplados à proteína G (GPCR), e vários distúrbios neuropsiquiátricos estão ligados à disfunção dos GPCRs. O receptor 5-HT2A desempenha um papel fundamental em muitas atividades cerebrais devido às suas características neurobiológicas e de sinalização. A topografia distinta do lócus do gene 5HT2A é delineada neste trabalho, incluindo as funções dos elementos CRE e regulatórios. Além disso, o papel dos elementos CRE nas assinaturas de impressão e metilação foi investigado. Nossos achados indicam que o transcrito de RNA antissenso não codificante (HTR2A-AS1) presente no lócus pode controlar os níveis de expressão do transcrito HTR2A. As sequências de DNA combinatórias desta região incluem promotores, potenciadores, silencers e CTCF, todos os quais podem desempenhar um papel crucial na regulação da expressão gênica. Além disso, a impressão e a herança epigenética podem ser possibilitadas pela distinta tapeçaria dos componentes da arquitetura da cromatina, incluindo H3K27ac, hipersensibilidade à DNase I e regiões de ligação ao CTCF encontradas na região. Também é possível que as estruturas de DNA não canônicas e os elementos repetitivos na região do promotor contribuam para essas funções e estabilidade genômica. Juntas, os elementos regulatórios flanqueadores e os CREs específicos do gene contribuem para a expressão do gene. Eles podem funcionar como indicadores plausíveis para doenças humanas.