p MicroRNAs (miRNAs) são pequenos RNAs não codificadores evolutivamente conservados - pedaços de código genético que servem como reguladores de genes críticos em muitos aspectos de processos biológicos importantes para a saúde humana. Devido às suas funções essenciais na regulação gênica, miRNAs são rigidamente regulados, e expressões anormais de miRNA foram associadas ao câncer, problemas neurológicos, doenças cardiovasculares, e outras doenças. p Compreender como os miRNAs são regulados tem sido o foco de intensos estudos recentes. Ao longo dos anos, cientistas descobriram vários reguladores de proteínas das vias celulares da biogênese de miRNA, e muitas vezes é percebido que esses fatores protéicos atuam em intermediários de processamento de miRNA amplamente passivos para direcionar sua maturação. Agora, o laboratório de Qi Zhang, Ph.D., professor associado do Departamento de Bioquímica e Biofísica da UNC, descobriram um novo mecanismo centrado em RNA pelo qual intermediários de processamento de miRNA podem atuar diretamente, papéis ativos na regulação da biogênese de miRNA.

p Estes achados, publicado no jornal Nature Chemical Biology , revelar que uma camada 'oculta' de regulação pela qual o conjunto dinâmico intrínseco de intermediários de processamento de miRNA pode direcionar o resultado de processos biológicos importantes em resposta a estímulos ambientais e celulares na ausência de fatores de proteína. Se esses processos derem errado, então a doença poderia resultar. Compreender os papéis dos miRNAs na doença é um passo necessário para encontrar novas rotas para uma terapêutica melhor.

p MicorRNA-21 (miR-21) está envolvido na criação, progressão, metástase de tumores cancerosos, e está envolvido na sobrevivência celular. Quando o laboratório de Zhang estudou miR-21 usando dispersão de relaxamento NMR - uma técnica de imagem avançada capaz de detectar estados transitórios esparsamente povoados que muitas vezes escapam às técnicas de detecção convencionais - eles descobriram que o precursor do miR-21 existe como um conjunto de estados conformacionais dinâmicos, que é surpreendentemente sensível à acidez do meio ambiente.

p Eles descobriram que, em todas as condições fisiológicas, cerca de 1-15% do precursor miR-21 carrega um próton adicional, a menor modificação química conhecida como protonação. Com uma vida útil de aproximadamente 0,8 milissegundos, este estado protonado sequestra um resíduo-chave em uma nova estrutura que aumenta substancialmente a eficiência do processamento do precursor em miR-21 maduro.

p Com essas poderosas técnicas de "imagem", os cientistas agora podem desvendar estados transientes de RNA como as camadas "ocultas" de regulação, incluindo um estado de riboswitch fugaz importante no controle da transcrição do gene, um estado que o laboratório Zhang descobriu em 2017.

p "Achamos que essas técnicas adicionam mais promessa para novas estratégias para criar terapêuticas direcionadas a RNA, "disse Zhang, um membro do UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center. "E esse é o nosso objetivo; precisamos de terapias mais direcionadas para muitas doenças, incluindo câncer."