O objetivo do ácido desoxirribonucleico ou da metilação do DNA é alterar a maneira como os genes são expressos dentro de um organismo. O DNA metilante é essencial para o desenvolvimento de organismos complicados e de nível superior, mas também é usado por células eucarióticas e procarióticas. A função mais importante é permitir que as ações de diferentes células sejam diferenciadas umas das outras.
O DNA é uma cadeia de ácidos nucleicos contidos no núcleo de uma célula eucariótica e soltos dentro de uma célula procariótica. Consiste em duas longas cadeias poliméricas contendo uma sequência específica de aminoácidos. A sequência usada pela célula é uma planta da composição genética da célula. A codificação genética determina a construção e a função de todas as células.
A metilação do DNA é um processo que envolve a adição de um grupo metil à cadeia de DNA. Este grupo metil é um grupo hidrocarboneto geralmente encontrado em compostos orgânicos. Ele chega em três formas altamente reativas: ânions, cátions e radicais. As três formas são difíceis de detectar pelos cientistas porque, sendo altamente reativas, raramente são encontradas como uma entidade isolada.
Nos mamíferos, a metilação do DNA ocorre quando o grupo metil se liga a um dos dois locais. A primeira localização é o quinto carbono no anel da citosina pirimidina. A segunda localização é o sexto nitrogênio do anel de adenina purina. Quaisquer modificações que a metilação faça ao DNA como este são herdadas durante a divisão celular. A divisão celular ocorre quando uma célula copia seus dados e depois se divide em duas novas células iguais.
O objetivo da metilação do DNA em mamíferos e em muitos outros animais é garantir o desenvolvimento normal. Isso inclui fenômenos como impressão do genoma e inativação do cromossomo x. A maioria do processo ocorre durante o desenvolvimento fetal.
As plantas têm um total de três pontos de metilação na área da citosina. Muitos dos efeitos da metilação são semelhantes entre plantas e mamíferos. Os fungos, por outro lado, tendem a ter mais variação. A quantidade de metilação que ocorre nos fungos em desenvolvimento depende das espécies envolvidas. O fermento de cerveja, por exemplo, tem uma quantidade muito baixa de metilação.
A metilação anormal do DNA é a principal causa do desenvolvimento de células cancerígenas. Isso ocorre quando a adição de um grupo metil ao DNA causa uma programação incorreta dos genomas. Essa impressão anormal também pode ser a causa de doenças e condições herdadas.
Existem vários métodos científicos para detectar a metilação do DNA. Esses métodos incluem sequenciamento de bissulfito do genoma inteiro e ensaios como HELP, que significa enriquecimento em pequenos fragmentos HpaII por PCR mediado por Ligation e ChIP-on-chip. Os cientistas também podem usar a varredura genômica dos marcos de restrição, mas esse é um processo difícil e complexo e raramente é usado como resultado.