Desde a época do antigo Egito, humanos têm criado e quebrado códigos secretos para reter e obter informações críticas. A própria vida humana é baseada em um código genético de sequências de DNA ou RNA que as células lêem e traduzem em proteínas - os blocos de construção da vida. Recentes descobertas científicas revelaram os mecanismos do corpo para transcrever DNA regulado pelo "código das histonas" - diferentes marcas químicas nas caudas das proteínas histonas, que são macromoléculas dentro dos núcleos celulares responsáveis ​​pelo empacotamento e estruturação do DNA.

Após oito anos de estudo, uma equipe de pesquisadores da University of California San Diego e da Johns Hopkins University publicou novas descobertas sobre como ler o código das histonas do corpo na edição de 7 de novembro de Avanços da Ciência . As descobertas respondem a uma questão-chave na área de pesquisa dinâmica da epigenética - adicionar marcadores químicos ao DNA e às proteínas histonas para alterar as funções celulares sem alterar a sequência do DNA. Compreender os princípios fundamentais de como a informação epigenética é transduzida na célula pode eventualmente levar ao desenvolvimento de novos medicamentos para combater doenças como o câncer.

No artigo de pesquisa intitulado "Decifrando e projetando o reconhecimento do peptídeo cromodomínio-metilisina, "Professor de Química e Bioquímica da UC San Diego Wei Wang, estudiosos de pós-doutorado e seus colegas dos Departamentos de Farmacologia, Bioengenharia, e Medicina Celular e Molecular, bem como cientistas da Johns Hopkins, fornecem uma explicação mecanicista de como combinações de modificações de histonas podem ser lidas por certas proteínas - "proteínas leitoras" - levando a mudanças na expressão gênica e interpretação de informações codificadas no genoma do DNA.

"Desenvolvemos um modelo para entender como as proteínas do leitor veem através de diferentes combinações de modificações de histonas, que interpretam e transduzem as informações codificadas na marcação de proteínas histonas sem alterar a sequência de DNA, "disse Wang.

Aplicando uma metáfora de maquiagem, Wang explicou que se uma pessoa maquiar o rosto, a maquiagem pode mudar a aparência da pessoa, mas ele ou ela ainda pode ser identificado como a mesma pessoa. No corpo, modificações de histonas podem produzir várias combinações, como a maquiagem de uma pessoa, que pode alterar as propriedades químicas das proteínas histonas. Mas Wang e colegas descobriram que as proteínas do leitor reconhecem essas mesmas propriedades químicas, mesmo que resultem de diferentes combinações de modificações de histonas. De acordo com Wang, porque o número de combinações possíveis de diferentes marcas químicas é enorme, o código da histona não foi bem definido. As novas descobertas, Contudo, sugerir uma maneira de definir o código da histona, um modelo computacional que descreve as propriedades químicas das proteínas histonas. É como ver através da constituição de uma pessoa e revelar sua verdadeira identidade.

"Com base no modelo computacional, somos capazes de projetar as proteínas do leitor para alterar ou aumentar sua ligação a modificações particulares de histonas, "explicou Wang." Se proteínas do leitor com certas mutações forem geradas, podemos usá-los como sondas de imagem para monitorar a dinâmica das modificações das histonas em células vivas. Isso é algo que não pode ser feito com anticorpos. "