Por mais de um século, os experimentos com ervilhas de Gregor Mendel serviram como o texto sagrado da genética - uma história arrumadinha de alelos dominantes e recessivos passados como heranças de família. Mas, ao que parece, o DNA não é a única coisa que os pais podem legar. Um novo estudo financiado pelo governo federal em camundongos revela que marcas epigenéticas - modificações químicas que ajustam a função dos genes sem alterar o código subjacente - podem quebrar as regras clássicas de Mendel. Cerca de 7% dos padrões de herança epigenética examinados não se comportaram como esperado, e a equipe ainda avistou fenômenos raros de herança vistos anteriormente apenas em plantas e moscas.

“Padrões não mendelianos de herança epigenética podem ser uma maneira mais rápida de adquirir características diversas ou novas do que alterações na própria sequência genômica, especialmente em resposta a pressões ambientais”, disse Andrew Feinberg, M.D., Professor Distinto Bloomberg na Universidade Johns Hopkins e colíder da pesquisa com colegas da Universidade Texas A&M. As descobertas, publicadas em 20 de maio na *Nature Genetics* e apoiadas pelos Institutos Nacionais de Saúde e pela Fundação Nacional de Ciência, adicionam novas rugas ao quadro arrumado que Mendel pintou com suas ervilhas.

As leis de Mendel descrevem como os alelos - diferentes versões de genes - são herdados, com os dominantes expressando características e os recessivos se escondendo até conseguirem um parceiro correspondente. Mas os cientistas já sabiam que existiam exceções, como a impressão genômica, onde se um alelo é ativo depende de qual pai veio. O novo estudo descobriu impressão em cinco genes adicionais e constatou que a herança epigenética não mendeliana pode ser mais comum do que se pensava. Em alguns casos, padrões epigenéticos herdados não podiam ser rastreados até nenhum dos pais - fantasmas epigenéticos, por assim dizer.

Para rastrear esses efeitos, os pesquisadores analisaram a metilação do DNA - uma modificação epigenética comum onde grupos químicos de carbono e hidrogênio se ligam a regiões promotoras de genes - em amostras de tecido de três gerações de camundongos (26 na primeira, 34 na segunda, 19 na terceira). Eles monitoraram tanto sequências genéticas quanto 12 padrões conhecidos de metilação herdada, usando sequenciamento de DNA de leitura longa para obter uma imagem mais clara das diferenças alélicas e locais de metilação distantes.

Em cromossomos não sexuais, a equipe identificou 522 casos - cerca de 7% dos padrões examinados - que desafiavam as expectativas mendelianas. Entre estes, estavam 54 eventos de herança “emergente” ausentes em ambos os pais. Em um exemplo impressionante, dois camundongos sem metilação em um alelo específico produziram descendentes onde ambas as cópias daquele alelo carregavam metilação. “A metilação apareceu do nada, aparentemente”, disse Feinberg. O estudo também encontrou a primeira evidência de paramutação em um mamífero: em um gene chamado Capn11, que desempenha um papel fundamental no desenvolvimento do esperma, a metilação em um alelo desencadeou metilação em outro. “É quase como se a metilação fosse transferida para outro alelo”, explicou Feinberg. A paramutação ocorreu em uma região ligada a um elemento genético repetitivo conhecido por ser influenciado por fatores ambientais como dieta, estresse e trauma.

“Este trabalho pode convencer os cientistas a integrar genômica e epigenômica com mais frequência para uma compreensão completa de como características que produzem doenças e estados saudáveis são herdadas”, disse o coautor Kasper Hansen, Ph.D., professor de bioestatística na Escola de Saúde Pública Bloomberg da Universidade Johns Hopkins. A equipe agora planeja caçar padrões semelhantes em dados genômicos humanos, o que pode ajudar geneticistas clínicos a entender doenças hereditárias e como as influências ambientais se propagam através das gerações.