Numa descoberta que poderá lançar luz sobre uma série de doenças, cientistas da Universidade da Califórnia, Berkeley, descobriram os segredos de como as células destroem o ARN, uma molécula essencial envolvida em muitos processos celulares. Esta descoberta, publicada na revista "Molecular Cell", fornece uma compreensão molecular de uma função celular fundamental e abre novos caminhos para o tratamento de doenças causadas pela disfunção do RNA.

O RNA (ácido ribonucléico) é um primo químico próximo do DNA (ácido desoxirribonucléico) e desempenha um papel crucial em várias atividades biológicas, incluindo síntese de proteínas, regulação genética e sinalização. O RNA disfuncional pode levar a uma cascata de problemas celulares e contribuir para o desenvolvimento de doenças como câncer, distúrbios neurodegenerativos e infecções virais.

Para manter a saúde celular, as células desenvolveram mecanismos intrincados para degradar moléculas de RNA danificadas ou desnecessárias. Um desses mecanismos é o decaimento do RNA, um processo fortemente regulado que garante a destruição oportuna das moléculas de RNA quando elas não são mais necessárias. No entanto, os detalhes moleculares de como as células executam esta destruição do RNA permaneceram indefinidos até agora.

Em seu estudo inovador, a equipe da UC Berkeley, liderada pela professora Rebecca Voorhees e pelo pesquisador de pós-doutorado Dr. Michael Taverner, concentrou-se em um tipo específico de decaimento do RNA chamado via de decaimento exonucleolítico de 3' a 5'. Esta via é responsável pela degradação das moléculas de RNA da extremidade 3' (a cauda) até a extremidade 5' (a cabeça) e desempenha um papel crítico na regulação da expressão gênica e da renovação do RNA.

Usando uma combinação de técnicas bioquímicas e estruturais de ponta, os pesquisadores foram capazes de determinar a estrutura molecular e o mecanismo de um complexo proteico chamado exossomo nuclear, que é o mecanismo central responsável pelo decaimento exonucleolítico de 3' a 5'. Eles descobriram que o exossomo nuclear é um conjunto altamente orquestrado de múltiplas proteínas que trabalham juntas para desenrolar a molécula de RNA e facilitar sua degradação passo a passo.

Além disso, os investigadores identificaram componentes proteicos específicos do exossomo nuclear que reconhecem e se ligam a diferentes tipos de moléculas de RNA, garantindo que apenas as moléculas de RNA alvo sejam degradadas. Esta seletividade é crítica para prevenir a destruição indiscriminada de RNA e manter a homeostase celular.

“Este estudo fornece a primeira compreensão molecular detalhada de como as células destroem o RNA através da via de decaimento exonucleolítico de 3' a 5'”, diz o professor Voorhees. “Acreditamos que esses insights terão amplas implicações para a compreensão de como a disfunção do RNA leva à doença e oferecerão novas oportunidades para intervenções terapêuticas direcionadas às vias de degradação do RNA”.

As descobertas deste estudo podem abrir caminho para o desenvolvimento de novos tratamentos para doenças onde a disfunção do RNA está implicada. Ao manipular a atividade ou os componentes do exossomo nuclear, pode ser possível restaurar a homeostase do RNA e corrigir os defeitos celulares que contribuem para a progressão da doença.

Mais pesquisas são necessárias para explorar as potenciais aplicações terapêuticas do direcionamento das vias de decaimento do RNA, mas este estudo inovador lançou as bases para a compreensão de como as células destroem o RNA e fornece um roteiro para futuras investigações no campo da biologia do RNA.