p O DNA de fita dupla deve se desemaranhar em fitas simples durante a replicação ou reparo para permitir que moléculas funcionais se liguem e realizem suas várias operações. As proteínas celulares se ligam especificamente ao DNA de fita simples para prevenir sua recombinação prematura. Infelizmente, estudos detalhados dessas interações DNA-proteína foram prejudicados pela necessidade de instrumentação cara e técnicas de rotulagem demoradas. Yen Nee Tan, do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais, e colegas de trabalho1 desenvolveram agora um método conveniente para caracterizar as interações entre o DNA de fita simples e suas proteínas de ligação. p Os pesquisadores usaram as propriedades ópticas das nanopartículas de ouro para sondar o mecanismo de ligação proteína-DNA. Quando as nanopartículas estavam bem dispersas em solução, eles produziram uma cor vermelha brilhante, mas quando agregado, a solução mudou para azul. Tan e colegas descobriram que, quando o DNA de fita simples e sua proteína de ligação estavam presentes na solução, acoplado a um sal que estimula a agregação de nanopartículas, o DNA permaneceu na cor vermelha, indicando que os complexos DNA-proteína se ligaram às nanopartículas por meio de forças de estabilização eletrostérica. Em contraste, quando a proteína ou DNA de fita simples foi introduzido sozinho na solução de sal, houve uma mudança maior para a cor cinza-azulada, indicando agregação de nanopartículas (ver imagem).

p “O maior desafio neste trabalho foi determinar as condições ideais para o DNA de fita simples se ligar à sua proteína de ligação para formar complexos que conferem a maior estabilidade às nanopartículas de ouro da agregação induzida por sal, ”Diz Tan.

p Os pesquisadores atribuem a ligação das nanopartículas e dos complexos DNA-proteína à presença de grupos contendo enxofre na proteína, que são conhecidos por criar fortes laços com o ouro. As moléculas de proteína sozinhas são menores em tamanho molecular do que os complexos de proteína-DNA, levando a uma estabilização estérica menos eficaz das nanopartículas.

p Tan e colaboradores mostraram que havia um comprimento mínimo de sequência de DNA sob o qual o mecanismo de adesão proteína-DNA poderia operar. Eles descobriram que a proteína de ligação tinha uma preferência por se ligar a unidades químicas específicas (bases) que compõem o DNA, e foram capazes de detectar variações na sequência de DNA, chamados polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), mesmo nas extremidades da molécula, que são difíceis de identificar. O DNA de fita dupla com SNPs não pode se ligar tão intimamente. A proteína de ligação pode, assim, ligar-se ao DNA de fita simples dissociado para formar complexos de proteína-DNA, oferecendo sites aos quais nanopartículas de ouro podem aderir.

p “Pretendemos desenvolver ainda mais este ensaio em um ensaio de genotipagem descomplicado para detectar SNPs em amostras biológicas reais contendo DNA genômico longo, ”Diz Tan.