Uma equipe multidisciplinar de pesquisadores da Universidade de Indiana descobriu que o movimento da cromatina, o material do qual o DNA é feito, pode ajudar a facilitar o reparo eficaz de danos ao DNA no núcleo humano – uma descoberta que pode levar a um melhor diagnóstico e tratamento do câncer. Suas descobertas foram publicadas recentemente na revistaProceedings of the National Academy of Sciences .
Danos no DNA acontecem naturalmente no corpo humano e a maioria dos danos pode ser reparada pela própria célula. No entanto, o reparo mal sucedido pode levar ao câncer.

"O DNA no núcleo está sempre em movimento, não estático. O movimento de seu complexo de alta ordem, a cromatina, tem um papel direto em influenciar o reparo do DNA", disse Jing Liu, professor assistente de física na Escola de Ciências da IUPUI. "Nas leveduras, pesquisas anteriores mostram que o dano ao DNA promove o movimento da cromatina, e a alta mobilidade dela também facilita o reparo do DNA. No entanto, nas células humanas essa relação é mais complicada."

Liu e seus colegas descobriram que a cromatina no local do dano ao DNA se move muito mais rápido do que aqueles longe do dano ao DNA. Eles também descobriram que a cromatina nos núcleos das células não está se movendo aleatoriamente. É um movimento coerente, com o DNA se movendo como um grupo por uma curta distância.

Os pesquisadores também encontraram evidências de que danos no DNA podem afetar o movimento do grupo de DNA, reduzindo a coerência. Esses achados indicam que o movimento da cromatina está sob controle rígido quando o DNA é danificado. Isso é importante para evitar o contato nocivo do DNA danificado e para melhorar a precisão e eficácia do reparo do DNA, disse Liu.

"Nossas descobertas revelam um papel fundamental do movimento da cromatina na resposta ao dano do DNA e no reparo do DNA", disse Liu. "Essas descobertas podem ajudar a entender o mecanismo de reparo do DNA em células humanas e a iniciação do câncer em humanos. Na prática, podemos usar essas descobertas como métricas para a resposta de muitas drogas diferentes usadas para tratar o câncer. Podemos testar drogas diferentes para veja se o movimento da cromatina pode ser modificado para melhorar o reparo do DNA."

Para realizar esta pesquisa, Liu e seus colegas tiveram que desenvolver as ferramentas computacionais necessárias para analisar grandes quantidades de dados. Com tamanhos de dados tão grandes quanto um terabyte em alguns casos, Liu e seus colegas trabalharam com os Serviços de Tecnologia da Informação da Universidade da IU para estabelecer o Scalable Data Archive de imagens de células altamente dinâmicas, que centraliza o armazenamento de dados, a transferência de dados e o processamento de dados.

No futuro, os pesquisadores esperam estudar moléculas únicas de DNA e como elas estão se movendo, e como as dinâmicas individuais e de grupo diferem e mudam em resposta a danos no DNA. Eles também gostariam de aprender mais sobre o movimento do DNA em genes específicos que são conhecidos por serem mais vulneráveis ​​a danos no DNA. + Explorar mais

A degradação das histonas após danos no DNA aumenta o reparo