p Os pontos vermelhos na imagem à direita mostram onde Myc e PAF1 se ligam. Isso acontece principalmente nos núcleos das células (tingidas de azul). Nenhuma interação específica é visível nos núcleos de referência sem PAF1 (centro) ou Myc (esquerda). A propósito, a ausência de Myc e seu efeito de promoção de crescimento reduz significativamente o tamanho médio dos núcleos (e células inteiras). Crédito:equipe Gallant
p A maioria dos tumores humanos tem uma coisa em comum:eles abrigam quantidades drasticamente aumentadas das chamadas proteínas Myc. Experimentos com animais mostram que essas altas concentrações de Myc contribuem para causar câncer. Mas as proteínas Myc não só têm propriedades prejudiciais, eles também são cruciais em células saudáveis:atuando como "fatores de transcrição", eles controlam a atividade de um número limitado de genes. Muitos desses genes ativados por Myc são essenciais para o crescimento e proliferação de células normais, de modo que Myc é indispensável para o desenvolvimento humano normal. p Ainda não se sabe como exatamente as proteínas Myc funcionam dentro das células tumorais. Cientistas da Universidade de Würzburg descobriram agora detalhes importantes desses processos. O estudo é liderado pelo Dr. Peter Gallant, líder da equipe do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular. Os pesquisadores apresentam os resultados de seus trabalhos no
Proceedings of the National Academy of Sciences .
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Níveis excessivos de Myc causam malignidade
p "As proteínas Myc se ligam aos seus genes alvo por meio de interações moleculares bem definidas que normalmente contêm uma sequência de nucleotídeos exatamente definida, "Peter Gallant explica o básico de seu estudo. Mas quando as proteínas Myc ocorrem em concentrações muito mais altas, eles se ligam a praticamente todos os genes ativos e, assim, amplificam ainda mais a atividade desses genes, que então contribui para que a célula afetada se torne cancerosa.
p "Esse comportamento é altamente incomum para fatores de transcrição e era impossível de explicar em termos moleculares até agora, "os detalhes do bioquímico. De acordo com Gallant, cientistas já haviam ficado perplexos com a questão de como um fator de transcrição, que geralmente reconhece apenas sequências de nucleotídeos curtas, pode se ligar a todos os genes - até mesmo a genes que não contêm essa sequência de nucleotídeos em primeiro lugar.
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Uma enzima atua como um facilitador
p Os pesquisadores encontraram a explicação quando estudaram outras proteínas que também se ligam a todos os genes - as enzimas que lêem todos os genes e os transcrevem em RNA:RNA polimerases e as proteínas auxiliares associadas que são importantes para a atividade da polimerase. Isso inclui o complexo de "fator 1 associado à polimerase", complexo PAF1 curto, que consiste em cinco proteínas. Forneceu a Gallant e sua equipe respostas ao comportamento incomum de Myc.
p Os pesquisadores usaram moscas da fruta (Drosophila melanogaster) como sistema modelo para seus estudos. "As proteínas Myc nesses insetos funcionam de forma muito semelhante aos mamíferos, mas os experimentos correspondentes são mais fáceis e eficientes de conduzir aqui, "Gallant explica. Um exame genético mostrou que o complexo PAF1 é importante para a atividade do Myc - em particular para a capacidade do Myc de ativar genes-alvo específicos e estimular o crescimento celular.
p Análises bioquímicas e biológicas moleculares avançadas, incluindo análises de sequência de todo o genoma - o chamado "sequenciamento de próxima geração" - em seguida, lançar luz sobre o funcionamento do complexo PAF1:sendo um "fator associado à polimerase, este complexo está localizado em praticamente todos os genes ativos. Ao mesmo tempo, é capaz de se ligar à proteína Myc. "Isso recruta proteínas Myc para genes ativos e pode aumentar ainda mais sua atividade, "Gallant explica. Este efeito estimulante parece ser importante, especialmente em níveis elevados de Myc.
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Fatores adicionais em jogo
p Em seus experimentos, os pesquisadores demonstraram que, embora a destruição do complexo PAF1 enfraqueça significativamente a ligação das proteínas Myc a seus genes-alvo, não o elimina completamente. “Isso aponta para o fato de que existem outros fatores que contribuem para o recrutamento de Myc de forma semelhante ao complexo PAF1, "Gallant explica e diz que foi recentemente identificada outra proteína que tem funções básicas semelhantes na leitura de genes como o complexo PAF1 e que simultaneamente também se liga ao Myc e recruta essa proteína para vários genes.
p Portanto, os cientistas presumem que existem mais fatores gerais que contribuem para a ligação de Myc a todos os genes, e que são importantes particularmente para níveis anormalmente elevados de Myc.
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Nova abordagem para o desenvolvimento de medicamentos
p Os cientistas de Würzburg acreditam que suas descobertas não são apenas bioquímicas, mas também de relevância médica, já que as proteínas Myc desempenham um papel fundamental no desenvolvimento do câncer. "Até agora, tem sido impossível desenvolver drogas que inibam especificamente a atividade das proteínas Myc, "Gallant explica. Ele está esperançoso de que as interações recém-descobertas apresentem novos alvos potenciais para desenvolver drogas que bloqueiam seletivamente o Myc.