Nas plantas e nos animais, as unidades básicas de embalagem do DNA, que transportam a informação genética, são os chamados nucleossomos. Um nucleossomo consiste em um segmento de DNA enrolado em torno de oito proteínas conhecidas como histonas.

Durante a expressão gênica (o processo que está na base da produção de proteínas), os nucleossomos estão envolvidos em várias mudanças estruturais dinâmicas, como deslizamento do nucleossomo, desembrulhamento do DNA e outras interações DNA-histonas. De particular importância nestes processos são as estruturas finais, ou caudas, das histonas.

As caudas das histonas sofrem modificações químicas, alterando a funcionalidade das histonas conforme necessário. Estudos detalhados, e especialmente visualizações, da dinâmica dos nucleossomos são cruciais para uma melhor compreensão do papel das caudas das histonas.

Mikihiro Shibata, da Universidade de Kanazawa, e colegas conseguiram agora fazer gravações de vídeo de nucleossomos sem cauda, ​​mostrando que a ausência de caudas de histonas aumenta significativamente a atividade dinâmica de um nucleossomo. O estudo foi publicado em Nano Letters .

Os cientistas usaram microscopia de força atômica de alta velocidade (HS-AFM), uma poderosa ferramenta de nanoimagem para visualizar estruturas moleculares e sua dinâmica em alta resolução espacial e temporal.

Para isso, os nucleossomos precisavam ser colocados sobre um substrato. Shibata e colegas usaram um filme dos chamados arenos pilares (5) (moléculas com estrutura tubular pentagonal) como substrato, formando uma superfície ideal, pois os nucleossomos são facilmente adsorvidos a ela sem que os processos dinâmicos sejam suprimidos.

Os pesquisadores analisaram primeiro os nucleossomos para os quais todas as oito histonas não tinham cauda. Com base em suas observações do HS-AFM, eles concluíram que o deslizamento do nucleossomo e o desembrulhamento/reembrulhamento do DNA ocorriam com mais frequência do que para os nucleossomos normais (canônicos). Isto sugere que sem caudas, a interação histona-DNA é enfraquecida, levando a uma situação em que o DNA pode se separar mais facilmente das histonas.