p Uma nova sonda sintética oferece uma abordagem segura e direta para visualizar as pontas dos cromossomos em células vivas. A sonda foi projetada por cientistas do Instituto de Ciência Integrada de Material Celular (iCeMS) e colegas da Universidade de Kyoto, e poderia avançar na pesquisa sobre envelhecimento e uma ampla gama de doenças, incluindo câncer. Os detalhes foram publicados no Jornal da American Chemical Society . p "As extremidades do cromossomo estão constantemente em risco de degradação e fusão, então eles são protegidos por estruturas chamadas telômeros, que são feitos de sequências de DNA de longa repetição e proteínas ligadas, "diz o biólogo químico do iCeMS Hiroshi Sugiyama, quem conduziu o estudo. "Se os telômeros funcionarem mal, eles são incapazes de manter a estabilidade do cromossomo, que pode levar a doenças como o câncer. Também, os telômeros normalmente encurtam com cada divisão celular até atingirem seu limite, causando morte celular. "

p Visualizando telômeros, especialmente seus arranjos físicos em tempo real, é importante para compreender sua relevância para a doença e o envelhecimento. Já existem várias abordagens de visualização, mas eles têm desvantagens. Por exemplo, alguns só podem observar telômeros em preservados, ou consertado, células. Outros são demorados ou envolvem tratamentos severos que desnaturam o DNA.

p Sugiyama e seus colegas superaram esses problemas usando uma sonda de poliamida pirrol-imidazol (PIP) sintética que pode entregar com precisão um composto fluorescente aos telômeros nas pontas dos cromossomos.

p "PIPs são uma classe de pequenas moléculas feitas de moléculas de pirrol e imidazol que podem ser pré-programadas para se ligar a uma sequência de DNA selecionada, "explica Yutaro Tsubono, o primeiro autor deste estudo.

p A equipe projetou um PIP que tem como alvo a sequência de repetição de DNA encontrada nos telômeros. Um composto fluorescente, chamado silício-rodamina, foi anexado ao PIP. A sonda, chamado SiR-TTet59B, liga-se aos telômeros nas células vivas. Quando a luz infravermelha de baixa intensidade incide sobre as células, o silício-rodamina fluoresce, mostrando os telômeros em ação.

p "Nosso estudo sobre este programável, sonda de infravermelho próximo cria oportunidades para usar essas moléculas em aplicações biológicas e médicas, "diz o bioengenheiro da iCeMS, Ganesh Pandian Namasivayam.

p A equipe usou sua sonda para observar a dinâmica dos telômeros durante as diferentes fases da divisão celular e para medir o comprimento dos telômeros medindo a intensidade da fluorescência. Ser capaz de visualizar o comprimento do telômero foi surpreendente e emocionante, diz Namasivayam, uma vez que pode ser desenvolvido para criar uma abordagem eficiente e robusta para a detecção de encurtamento de telômeros graves em doenças, como degeneração retinal relacionada à idade, com luz de baixa energia.

p Uma vez que os PIPs podem ser projetados para atingir qualquer sequência de DNA no genoma, alterando seu arranjo, os cientistas antecipam que a abordagem pode ser adaptada para fazer sondas fluorescentes no infravermelho próximo para visualizar outras sequências de DNA importantes relacionadas a doenças.