Pesquisadores da Northwestern University mapearam um grupo de proteínas que desempenham um papel crítico na expressão do gene e no reparo do DNA danificado. Ao compreender este complexo de proteínas, chamado SWI / SNF, os pesquisadores esperam entender melhor como o câncer surge.

SWI / SNF regula a estrutura da cromatina, que compreende material genético no núcleo de uma célula e muitas vezes sofre mutação à medida que o câncer se desenvolve.

"Mutações neste complexo essencial foram encontradas em mais de 20 por cento de todos os cânceres humanos associados a uma ampla gama de tipos de tecido, "disse Yuan He da Northwestern, quem conduziu o estudo. "Compreender o mecanismo molecular do complexo SWI / SNF na regulação da estrutura da cromatina e da transcrição do gene é, portanto, essencial para uma compreensão completa de como as alterações na estrutura da cromatina levam ao câncer."

O artigo foi publicado hoje na revista. Natureza . Yuan Ele é professor assistente de biociências moleculares no Weinberg College of Arts and Sciences da Northwestern.

Para determinar a estrutura única, o laboratório He usou microscopia eletrônica criogênica (crio-EM), uma técnica poderosa capaz de revelar a forma 3-D de grandes complexos de proteínas. A técnica envolve proteínas de congelamento instantâneo em uma velocidade em que as moléculas de água não têm tempo para se reorganizar para formar gelo cristalino. Esses complexos de proteínas são então fotografados diretamente por um microscópio eletrônico, e sua forma 3-D pode então ser reconstruída em 3-D usando um cluster de supercomputação. Antes do crio-EM, pesquisadores usaram principalmente cristalografia de raios-X, que é incapaz de capturar imagens de alta resolução de complexos importantes como este.

Este estudo marcante é a primeira vez que os pesquisadores usaram crio-EM para determinar a estrutura SWI / SNF ligada a um nucleossomo, em resolução quase atômica. "cryo-EM é uma técnica revolucionária, "disse Carole LaBonne, presidente do Departamento de Biociências Moleculares. "Ele está assumindo o controle do campo crítico da biologia estrutural. Todas as grandes universidades de pesquisa estão fazendo grandes investimentos neste campo porque está claro que ele contém a chave para desvendar muitas questões não respondidas na ciência biomédica."

O professor Yuan He explicou que a estrutura permitirá aos pesquisadores mapear e racionalizar mutações relacionadas ao câncer no complexo humano SWI / SNF.

Ele acrescentou que o estudo fornecerá a plataforma molecular para uma melhor compreensão das funções importantes do SWI / SNF em estados saudáveis ​​e cancerosos, bem como para desenvolver estratégias terapêuticas potenciais para doenças malignas humanas.

"Nosso estudo dá uma ideia de como o complexo suprime o desenvolvimento do tumor, "Ele disse." E poderia contribuir para o desenvolvimento de terapêuticas para cânceres que abrigam mutações em genes que codificam o complexo SWI / SNF. "