Os cientistas empregaram com sucesso um algoritmo de paisagem energética para esclarecer a complexa dinâmica do DNA durante a sua interfase, uma fase crucial no ciclo celular quando o DNA não está se dividindo ativamente. O estudo, liderado por pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign e da Universidade da Califórnia, Berkeley, fornece novos insights sobre como o DNA sofre mudanças estruturais e como essas mudanças impactam a expressão genética.

DNA, ou ácido desoxirribonucléico, é uma molécula que contém as instruções genéticas para todos os organismos vivos. Durante a interfase, o DNA não está se dividindo ativamente, mas sofre várias alterações conformacionais que são essenciais para a regulação genética. Estas alterações envolvem a formação de voltas, curvas e outras estruturas complexas que permitem que diferentes regiões do DNA interajam entre si e com proteínas reguladoras.

Compreender a dinâmica do DNA durante a interfase é uma tarefa desafiadora devido à complexidade das interações envolvidas. No entanto, abordagens computacionais, como o algoritmo do cenário energético, oferecem uma ferramenta poderosa para simular estes sistemas e obter uma compreensão mais profunda do seu comportamento.

Em seu estudo, os pesquisadores usaram um algoritmo de paisagem energética chamado método de “polímero Monte Carlo” para simular as mudanças conformacionais do DNA durante a interfase. O algoritmo leva em consideração as diversas forças físicas e interações que influenciam a estrutura do DNA, como emparelhamento de bases, interações eletrostáticas e efeitos estéricos.

Ao simular a paisagem energética do DNA, os pesquisadores conseguiram identificar os estados conformacionais mais prováveis ​​que a molécula de DNA adota durante a interfase. Eles descobriram que o DNA passa por uma série de transições entre diferentes estados estruturais, e essas transições são influenciadas pela presença de proteínas reguladoras e pela própria sequência do DNA.

Os pesquisadores também investigaram como as mudanças conformacionais do DNA durante a interfase afetam a expressão genética. Eles descobriram que a formação de estruturas específicas de DNA pode aproximar regiões reguladoras do DNA dos genes, promovendo assim a transcrição e expressão genética.

No geral, o estudo demonstra o poder dos algoritmos do cenário energético no fornecimento de insights detalhados sobre a dinâmica do DNA durante a interfase. Este conhecimento pode contribuir para uma melhor compreensão da regulação genética e pode ter implicações no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas direcionadas a doenças relacionadas com o ADN.