DESCOBERTA: UMA NOVA FORMA DE DNA NAS NOSSAS CÉLULAS.

É DNA, mas não como nós sabemos.

Essa é a impressão de um artista da estrutura do DNA do i-motif dentro das células, junto com a ferramenta baseada em anticorpos usada para detectá-lo.
Crédito: Chris Hammang.

Pela primeira vez, pesquisadores australianos identificaram uma nova estrutura de DNA – chamada de i-motif – dentro das células. Um “nó” retorcido de DNA, o i-motif nunca foi visto diretamente dentro das células vivas.

As novas descobertas, do Instituto Garvan de Pesquisa Médica, foram publicadas na revista Nature Chemistry.

No fundo das células do nosso corpo está o nosso DNA. As informações no código do DNA – todas as 6 bilhões de letras A, C, G e T – fornecem instruções precisas sobre como nossos corpos são construídos e como funcionam.

A icônica forma de “dupla hélice” do DNA conquistou a imaginação do público desde 1953, quando James Watson e Francis Crick descobriram a estrutura do DNA. No entanto, sabe-se agora que pequenos trechos de DNA podem existir em outras formas, pelo menos no laboratório – e os cientistas suspeitam que essas formas diferentes podem ter um papel importante em como e quando o código do DNA é “lido”.

A nova forma parece totalmente diferente da dupla hélice de DNA de fita dupla.

“Quando a maioria de nós pensa em DNA, pensamos na dupla hélice”, diz o professor adjunto Daniel Christ (chefe, Antibody Therapeutics Lab, Garvan), que liderou a pesquisa. “Esta nova pesquisa nos lembra que estruturas de DNA totalmente diferentes existem – e poderiam ser importantes para nossas células.”

“O i-motif é um ‘nó’ de quatro filamentos de DNA”, diz o professor associado Marcel Dinger (chefe do Centro Kinghorn de Genômica Clínica, Garvan), que liderou a pesquisa com A/Prof Christ.

“Na estrutura do nó, letras C no mesmo filamento de DNA se ligam – então isso é muito diferente de uma hélice dupla, onde ‘letras’ em filamentos opostos se reconhecem, e onde Cs se ligam a Gs [guaninas]”.

Embora os pesquisadores tenham visto o i-motif antes e o tenham estudado em detalhes, ele só foi testemunhado in vitro agora – isto é, sob condições artificiais em laboratório, e não dentro das células.

De fato, os cientistas do campo debateram se os “nós” do i-motivo existiriam dentro das coisas vivas – uma questão que é resolvida pelas novas descobertas.

Para detectar os i-motif dentro das células, os pesquisadores desenvolveram uma nova ferramenta precisa – um fragmento de uma molécula de anticorpo – que poderia especificamente reconhecer e se ligar ao i-motif com uma afinidade muito alta. Até agora, a falta de um anticorpo específico para os i-motif prejudicou gravemente a compreensão de seu papel.

Crucialmente, o fragmento de anticorpo não detectou DNA na forma helicoidal, nem reconheceu ‘estruturas de G-quadruplex’ (um arranjo de DNA de quatro filamentos estruturalmente similar).

Com a nova ferramenta, os pesquisadores descobriram a localização de “i-motifs” em uma série de linhas celulares humanas. Usando técnicas de fluorescência para identificar onde os i-motif foram localizados, eles identificaram numerosos pontos de verde dentro do núcleo, que indicam a posição dos i-motif.

“O que mais nos excitou é que pudemos ver os pontos verdes – os i-motif – aparecendo e desaparecendo ao longo do tempo, por isso sabemos que eles estão se formando, dissolvendo e formando novamente”, diz o Dr. Mahdi Zeraati, cuja pesquisa sustenta o estudo descobriu.

Os pesquisadores mostraram que os i-motif formam principalmente em um ponto particular no “ciclo de vida” da célula – a fase final do G1, quando o DNA está sendo ativamente “lido”. Eles também mostraram que os i-motif aparecem em algumas regiões promotoras (áreas de DNA que controlam se os genes são ativados ou desativados) e nos telômeros, ‘seções finais’ de cromossomos que são importantes no processo de envelhecimento.

Zeraati diz: “Achamos que a idas e vindas dos i-motifs é uma pista para o que eles fazem. Parece provável que eles estejam lá para ajudar a ligar ou desligar genes, e para afetar se um gene é lido ou não ativamente “

“Nós também achamos que a natureza transitória dos i-motif explica porque eles têm sido muito difíceis de rastrear nas células até agora”, acrescenta A/Prof Christ.

A/Prof Marcel Dinger diz: “É emocionante descobrir uma nova forma de DNA nas células – e essas descobertas preparam o terreno para um novo impulso para entender para que serve essa nova forma de DNA e se isso terá impacto sobre saúde e doença “.

Jornal Referência: Mahdi Zeraati, David B. Langley, Peter Schofield, Aaron L. Moye, Romain Rouet, William E. Hughes, Tracy M. Bryan, Marcel E. Dinger, Daniel Christ. I-motif DNA structures are formed in the nuclei of human cellsNature Chemistry, 2018; DOI: 10.1038/s41557-018-0046-3

Fonte: Science Daily

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