Cientistas americanos do Instituto Nacional de Artrite e Doenças Musculoesqueléticas e da Pele (NIAMS), do Instituto Nacional do Cancro (NCI) e da Integrative Bioinformatics Inc. fizeram uma importante descoberta acerca do papel de uma enzima, chamada proteína Ataxia-Telangiectasia Mutada (ATM), na capacidade do organismo reparar ADN danificado.
Quando o ADN no interior da célula é danificado, o mecanismo de protecção da célula deve fazer uma de duas coisas: ou repara o defeito ou auto-elimina-se, segundo Rafael Casellas, um investigador do NIAMS e principal autor do relatório que descreve a descoberta. Contudo, a maneira como a célula executa estas funções protectoras tem sido um grande mistério, afirma Casellas, que está a começar a ser desvendado através desta pesquisa.
A investigação tem-se centrado principalmente em certos genes que são deliberadamente partidos e reparados como parte de uma resposta imunitária. Através de um processo estritamente controlado de partir e reunir segmentos de ADN, as células do sistema imunitário, os linfócitos B, são capazes de produzir dezenas de milhões de tipos diferentes de anticorpos para lutar contra tipos de invasores quase ilimitados. Este processo de recombinação genética requer a acção de enzimas reparadoras, devendo ser capazes de reconhecer e reparar rupturas em ADN encoberto e inacessível. Durante a recombinação de genes da imunoglobulina, o ADN é tornado acessível pelo processo de transcrição, que abre os filamentos duplos do ADN como parte da conversão da informação genética em proteínas funcionais.
Casellas pôs a hipótese de que uma vez que as lesões do ADN foram originadas, uma actividade reguladora iria parar a transcrição até as enzimas reparadoras corrigirem os danos. Mas como as células linfócitas B são relativamente escassas, Casellas e os seus colegas escolheram focar a investigação numa família de genes mais abundante, conhecida por genes ribossomais, como substituto. Juntaram uma proteína verde fluorescente à polimerase I, um componente chave na maquinaria que transcreve estes genes, e foram capazes de visualizar a actividade desta enzima através da utilização de microscopia. Depois usaram um laser de precisão ligado ao microscópio para introduzir quebras no ADN nos sítios onde a polimerase estava activa.
Enquanto a transcrição continuou nas células onde o ADN estava intacto, parou em cinco minutos nos sítios onde o ADN tinha sido danificado. Sendo possível que as lesões no ADN interfiram elas próprias fisicamente com a transcrição, os investigadores põem a hipótese de que as enzimas reparadoras recrutadas pelos danos poderiam fazer parar a maquinaria de transcrição da polimerase. Para testar esta hipótese, repetiram a experiência nas células que estavam com falta de uma variedade de proteínas reparadoras. A maior parte das deficiências não pareceram afectar a captura, contudo, nas células em que faltava um dos três factores reparadores das proteínas – ATM, Nbs1 ou MDC1 – a transcrição continuou mesmo depois de terem sido introduzidos danos.
Casellas afirmou que o que estes resultados mostram é que estas proteínas foram responsáveis por parar a maquinaria de transcrições perto dos locais com ADN danificado. Esta actividade talvez assegure a reparação num ambiente imperturbado. Se é realmente este o caso, pode-se suspeitar que na ausência destes factores, a reparação é posta em causa, levando a aberrações genéticas. De facto, cientistas já sabem que as pessoas com carência de ATM desenvolvem tais anormalidades genéticas, transformação das células e desenvolvimento de tumores. Embora ainda seja muito cedo para dizer se estas descobertas laboratoriais irão ser aplicadas em utilização clínica, com esta tecnologia é possível visualizar pela primeira vez a interacção entre mecanismos complexos, tais como a reparação de ADN e transcrição de genes, não num tubo de ensaio, mas sim em células vivas e em tempo real. Esta aproximação irá ajudar a desvendar os caminhos moleculares interiores das células, tanto saudáveis como em doenças, como o cancro.
Isabel Marques
Fontes: Pharmalive
1 comentário:
EXCELENTE!!
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