Cientistas ampliam a compreensão de como o DNA é organizado

Cientistas da Universidade da Califórnia, Berkeley, fizeram um grande avanço na nossa compreensão de como o DNA está organizado dentro da célula. A sua investigação, publicada na revista Nature, revela que o ADN não é simplesmente uma molécula longa e contínua, mas está organizado numa série de voltas que estão ancoradas à membrana nuclear.

Esta nova compreensão da organização do ADN tem implicações importantes para a nossa compreensão de como os genes são regulados. Os genes são regiões específicas do DNA que codificam proteínas, e a forma como o DNA é enrolado e ancorado determina quais genes são acessíveis à maquinaria celular que os lê e transcreve.

“Esta é uma grande mudança de paradigma na nossa compreensão de como o DNA é organizado”, disse o principal autor do estudo, Erez Lieberman Aiden. “Costumávamos pensar no DNA como uma molécula longa e linear, mas agora sabemos que é na verdade uma estrutura altamente organizada que é essencial para a regulação genética”.

Os pesquisadores usaram uma técnica chamada Hi-C para mapear as interações entre diferentes regiões do DNA. Hi-C envolve quebrar o DNA em pequenos fragmentos, depois sequenciar os fragmentos e analisar como eles estão ligados entre si.

Os dados do Hi-C revelaram que o DNA está organizado em uma série de alças que estão ancoradas à membrana nuclear. Os loops variam em tamanho de alguns milhares de pares de bases a vários milhões de pares de bases e são organizados em uma estrutura hierárquica.

Os maiores loops são chamados de domínios topológicos e contêm vários loops menores chamados subdomínios. Os subdomínios são divididos em loops ainda menores, chamados domínios de contato.

Os pesquisadores descobriram que a organização do DNA em alças é essencial para a regulação genética. As alças reúnem elementos reguladores, como promotores e intensificadores, com os genes que controlam. Isso permite que a célula controle quais genes são expressos e quando.

A nova compreensão da organização do ADN poderá levar a novos conhecimentos sobre uma variedade de doenças, incluindo cancro e perturbações do desenvolvimento. Ao compreender como o DNA está organizado, os cientistas poderão desenvolver novas terapias que tenham como alvo genes específicos ou elementos reguladores.

“Esta pesquisa abre um novo campo de estudo em genética”, disse Aiden. “Estamos agora começando a entender como a organização física do DNA afeta a expressão genética e a função celular”.