Os cientistas sabem que pedaços de DNA nos nossos cromossomos podem quebrar sob certos tipos de estresse, como a exposição a produtos químicos. Mas essas explicações representaram apenas 20% das quebras, deixando um grande mistério. Agora, biólogos da Universidade da Califórnia, em Berkeley, descobriram um único mecanismo subjacente que explica a maior parte – até 80% – das outras quebras.

A descoberta poderá levar a novas formas de combater o cancro e as doenças associadas ao envelhecimento, que são frequentemente o resultado de ADN danificado.

A explicação surpreendente é que a grande maioria das quebras no DNA deriva de uma propriedade física comum do próprio DNA.

"Não são necessários insultos químicos. É simplesmente uma consequência da molécula de DNA", disse o biofísico H. Kim, líder do estudo publicado em 12 de março na revista eLife.

Em 1972, um físico teórico chamado David Bauer previu que quando uma bolha de fita simples de DNA se forma na hélice de fita dupla, ela pode deformar a estrutura, fazendo com que ela se deforme. Esta bolha forma-se quando a molécula de ADN, que se assemelha a uma escada torcida, tem apenas os degraus, as moléculas planas de ADN conhecidas como bases, e não tem as grades laterais.

A equipe de Kim verificou a previsão de Bauer, fornecendo a primeira evidência experimental de que as bolhas de DNA podem deformar-se. Estas bolhas de cadeia simples podem ocorrer naturalmente através de flutuações térmicas que perturbam a estrutura de dupla hélice. A equipe descobriu que, à medida que o tamanho da bolha aumenta, aumenta também a probabilidade de o DNA se deformar, levando a uma quebra cromossômica.

“Uma bolha se forma espontaneamente e, se for grande o suficiente, ela deforma”, disse Kim. “Não há como um organismo vivo evitar essas bolhas naturais”.

Como uma bolha de cadeia simples pode ocorrer em qualquer parte da sequência de ADN, Kim e a sua equipa mostraram que as quebras associadas ao mecanismo de flambagem da bolha podem potencialmente acontecer em qualquer local de um cromossoma. Este mecanismo de instabilidade cromossômica também poderia fornecer uma explicação de por que os rearranjos cromossômicos são comuns em certas áreas dos cromossomos. Este fenômeno é observado em genomas de câncer e em genomas associados a doenças como o autismo.

“Este trabalho representa uma mudança de paradigma na forma como pensamos sobre a instabilidade cromossômica e potencialmente muitas doenças associadas a ela”, disse Kim, que é membro do Departamento de Biologia Molecular da UC Berkeley e do Instituto de Neurociências Helen Wills.