Uma equipe de pesquisadores liderada por cientistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e da Universidade de Maryland descobriu como sequências de DNA fundamentais e aparentemente sem importância, conhecidas como promotores de genes, governam a expressão da informação genética nas células.

As descobertas, publicadas na revista Nature Communications, proporcionam uma nova compreensão de como as células controlam a atividade genética e podem ter implicações no desenvolvimento de novos medicamentos e terapias para tratar doenças genéticas, cancro e outras condições.

Os promotores de genes são regiões de DNA localizadas logo a montante dos genes, onde a informação genética transportada pelo DNA é transcrita em moléculas de RNA que são então usadas para produzir proteínas. Os promotores controlam a taxa de expressão dos genes, determinando a quantidade de proteína produzida.

Os cientistas sabem há muito tempo que os promotores contêm sequências específicas de nucleótidos, os blocos de construção do ADN, que são reconhecidos por proteínas chamadas factores de transcrição. Esses fatores de transcrição ligam-se aos promotores e iniciam a transcrição, o processo de cópia do código genético em RNA.

No entanto, os mecanismos específicos pelos quais os promotores regulam a expressão genética permanecem pouco compreendidos.

No novo estudo, os pesquisadores usaram uma combinação de técnicas experimentais e modelagem computacional para investigar como os promotores controlam a expressão gênica na bactéria *Escherichia coli*. Eles descobriram que a chave está no espaçamento e no arranjo das sequências de nucleotídeos reconhecidas pelos fatores de transcrição.

Os pesquisadores descobriram que o espaçamento ideal entre essas sequências, conhecido como “janela de espaçamento”, é crucial para a expressão genética. Quando o espaçamento é muito curto ou muito longo, a transcrição é inibida.

Os pesquisadores também descobriram que o arranjo dessas sequências, conhecido como “composição de sequências”, é importante para a expressão genética. Promotores com maior densidade de sequências reconhecidas tendem a ser mais ativos, enquanto promotores com menor densidade são menos ativos.

“Nosso estudo fornece uma nova compreensão de como os promotores regulam a expressão genética”, disse o Dr. Michael Lynch do NIST, um dos principais autores do estudo. “Isso poderia abrir novos caminhos para o desenvolvimento de medicamentos e terapias para tratar doenças genéticas, câncer e outras condições”.

Uma aplicação potencial desta pesquisa é no desenvolvimento da terapia genética, que visa tratar doenças alterando a expressão dos genes. Ao compreender como os promotores controlam a expressão genética, os cientistas poderiam conceber medicamentos ou terapias que tenham como alvo promotores específicos e modifiquem a atividade dos genes que controlam.

Os investigadores continuam a investigar como os promotores regulam a expressão genética em outros organismos, incluindo humanos. Eles também estão trabalhando para desenvolver novos métodos para prever a atividade dos promotores, que poderiam ser usados ​​para projetar terapias genéticas mais eficazes.