Mistérios do DNA quádruplo começam a ser revelados

DNA de quatro fitas pode estar envolvido também com a manutenção de células saudáveis.
[Imagem: Wang Lab/UCR]

Loop de DNA

Novos insights sobre uma estrutura de DNA pouco compreendida podem fornecer a base para novas terapias contra o câncer.

O DNA é geralmente descrito como uma fita dupla enrolada, mas também existem várias outras formas de DNA, como as recentemente descobertas fitas quádruplas - quatro fitas enroladas, em vez de duas.

A ciência sabe muito pouco sobre quais e por que partes do genoma adotam estruturas de quatro fitas, e por isso elas foram rapidamente associadas a problemas genéticos - até o ano passado, acreditava-se que elas só ocorressem no câncer.

Mas agora pesquisadores descobriram que as fitas quádruplas de DNA desempenham um papel fundamental em manter as células saudáveis.

Especificamente, a pesquisa identificou uma proteína que se liga a essas estruturas de quatro fitas, reunindo segmentos de DNA que, de outra forma, permaneceriam distantes um do outro - um processo chamado loop de DNA.

"O DNA é como uma corda e, do ponto A ao ponto B, é como uma linha. Mas se houver nós, nós chamamos isso de looping (laçada). Uma função do looping é ajudar a regular a transcrição, na qual o DNA se torna moléculas de RNA mensageiro que passam a fazer proteínas," explicou Yinsheng Wang, da Universidade da Califórnia de Riverside.

Se as células não conseguirem produzir uma quantidade suficiente de proteínas, elas podem morrer. Por outro lado, se algumas delas forem produzidas em superabundância, a célula pode viver, mas pode se tornar cancerosa.

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Proteína Yin Yang

O pesquisador Lin Li e seus colegas descobriram agora como as estruturas de quatro fitas do DNA funcionam com uma proteína específica para garantir o looping.

Essa proteína foi batizada de Yin Yang 1 - ou YY1 - porque pode ativar alguns genes e desativar outros. A YY1 é bem conhecida como um tipo de proteína que pode controlar a taxa de transcrição - existem até 1.600 proteínas desse tipo no genoma humano.

A equipe descobriu agora que são as YY1 que unem as regiões quadruplex de DNA de quatro fitas.

Eles observaram que a YY1 pode, portanto, regular a expressão gênica de duas maneiras: (1) Interagindo diretamente com o DNA quádruplo nos promotores gênicos - regiões do DNA que controlam a expressão gênica - e (2) trazendo estruturas quádruplas distantes para a proximidade dos promotores gênicos por meio do looping.

As "laçadas de DNA" são feitas pelas proteínas Yin Yang 1.
[Imagem: Wang Lab/UCR]

DNA quádruplo e câncer

É um dado novo que explicita como as proteínas YY1 atuam no DNA para garantir células saudáveis.

Isto têm implicações importantes para a pesquisa em biologia, já que YY1 é conhecida por regular genes relacionados ao câncer, e as células cancerosas também têm níveis aumentados de estruturas quádruplas de DNA.

"Potencialmente, esta pesquisa pode ajudar os pacientes com câncer," disse Wang. "Se você puder encontrar uma maneira de interromper a função da YY1 na ligação com o DNA quádruplo, poderá modular a expressão gênica em células tumorais e retardar seu crescimento."