p Uma pesquisa da Universidade de York revelou que os genes são controlados por "nano bolas de futebol" - estruturas que se parecem com bolas de futebol, mas 10 milhões de vezes menores do que a bola média. p Colocando minúsculas sondas brilhantes em fatores de transcrição - substâncias químicas especiais dentro das células que controlam se um gene é ligado ou desligado - os pesquisadores obtiveram um novo insight notável sobre a maneira como os genes são controlados.

p Crucialmente, eles descobriram que os fatores de transcrição não operam como moléculas únicas como se pensava anteriormente, mas como um aglomerado esférico semelhante a uma bola de futebol americano com cerca de sete a dez moléculas de aproximadamente 30 nanômetros de diâmetro.

p A descoberta dessas nano bolas de futebol não ajudará apenas os pesquisadores a entender mais sobre as formas básicas em que os genes operam, mas também pode fornecer informações importantes sobre problemas de saúde humana associados a uma gama de diferentes doenças genéticas, incluindo câncer.

p A pesquisa, apoiado pelo Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas (BBSRC) e publicado em eLife foi realizado por cientistas da Universidade de York, e a Universidade de Gotemburgo e a Universidade de Tecnologia Chalmers, Suécia. Os pesquisadores empregaram microscopia de super-resolução avançada para observar as nano bolas de futebol em tempo real, usando o mesmo tipo de células de levedura utilizadas na panificação e fabricação de cerveja.

p Professor Mark Leake, Presidente de Física Biológica da Universidade de York que liderou o trabalho, disse:"Nossa capacidade de ver dentro das células vivas, uma molécula de cada vez, é simplesmente de tirar o fôlego.

p "Não tínhamos ideia de que descobriríamos que os fatores de transcrição operavam dessa forma agrupada. Todos os livros didáticos sugeriam que moléculas únicas eram usadas para ligar e desligar genes, não essas bolas nano malucas que observamos. "

p A equipe acredita que o processo de agrupamento se deve a uma estratégia engenhosa da célula para permitir que os fatores de transcrição atinjam seus genes-alvo o mais rápido possível.

p O professor Leake disse:"Nós descobrimos que o tamanho dessas nano bolas de futebol é muito parecido com as lacunas entre o DNA quando ele é amassado dentro de uma célula. Como o DNA dentro de um núcleo é realmente comprimido, você obtém pequenos intervalos entre as fitas separadas de DNA, que são como a malha de uma rede de pesca. O tamanho dessa malha é muito próximo ao tamanho das nano bolas que vemos.

p "Isso significa que nano bolas de futebol podem rolar ao longo de segmentos de DNA, mas depois pular para outro segmento próximo. Isso permite que a nano bola de futebol encontre o gene específico que controla muito mais rapidamente do que se nenhum nano salto fosse possível. Em outras palavras, as células podem responder o mais rápido possível aos sinais de fora, o que é uma vantagem enorme na luta pela sobrevivência. "

p Os genes são feitos de DNA, a chamada molécula da vida. Desde a descoberta de que o DNA tem uma forma de dupla hélice, feito na década de 1950 por pesquisadores pioneiros em biofísica, muito se aprendeu sobre os fatores de transcrição que podem controlar se um gene é ativado ou desativado. Se um gene estiver ativado, maquinário molecular especializado na célula lê seu código genético e o converte em uma única molécula de proteína. Milhares de diferentes tipos de moléculas de proteína podem então ser feitos, e quando eles interagem, isso pode conduzir à construção de todas as estruturas notáveis ​​encontradas dentro das células vivas.

p O processo de controlar quais genes são ativados ou desativados em um determinado momento é fundamental para toda a vida. Quando der errado, isso pode levar a sérios problemas de saúde. Em particular, a mudança disfuncional de genes pode resultar em células que crescem e se dividem de forma incontrolável, o que pode levar ao câncer.

p Esta nova pesquisa pode ajudar a fornecer informações sobre os problemas de saúde humana associados a uma série de diferentes doenças genéticas. As próximas etapas serão estender essa pesquisa a tipos de células mais complicados do que a levedura - e, finalmente, às células humanas.