Os telômeros às vezes são vistos como a chave para viver mais tempo. Eles protegem os genes contra danos, mas ficam mais curtos cada vez que uma célula se divide. Cada vez que uma célula se divide, os telômeros ficam ligeiramente mais curtos. Eventualmente, eles se tornam tão curtos que a célula não consegue mais se dividir com sucesso e a célula morre.
Pouco se sabe sobre a estrutura da cromatina telomérica em nível molecular. Num novo estudo, cientistas do Instituto de Física de Leiden (LION) descobriram uma nova estrutura de DNA telomérico. Eles usaram métodos da física para experimentos biológicos e um minúsculo ímã para a descoberta.
Como o DNA entre os telômeros tem dois metros de comprimento, ele deve ser dobrado para caber dentro de uma célula. Isto é feito embrulhando pacotes de proteínas e DNA juntos para formar uma estrutura conhecida como nucleossomo. Um nucleossomo, um fragmento de DNA livre (ou não ligado), um nucleossomo e assim por diante estão dispostos em um padrão, como um colar de contas.
O cordão de contas se contrai ainda mais. O comprimento do DNA entre os nucleossomos – as contas do cordão – determina como isso é conseguido. Já existiam duas estruturas pós-dobráveis conhecidas. Um deles tem DNA livre pendurado no espaço entre duas contas próximas que se unem (fig. 2A). As contas próximas não conseguem se unir se a lacuna de DNA entre elas for muito pequena. Então duas pilhas começam a se formar lado a lado.
Neste estudo, os cientistas descobriram outra estrutura dos telômeros: os nucleossomos estão muito mais próximos, então não há mais DNA livre entre as esferas. Em última análise, isso cria uma grande hélice, ou espiral, de DNA.
Os cientistas descobriram esta nova estrutura usando uma combinação de microscopia eletrônica e espectroscopia de força molecular. A última técnica vem do laboratório de Van Noort. Aqui, uma extremidade do DNA está presa a uma lâmina de vidro e uma pequena bola magnética está presa na outra.
Um conjunto de ímãs fortes acima desta bola separa o colar de pérolas. Ao medir a quantidade de força necessária para separar as contas uma por uma, você descobre mais sobre como o barbante é dobrado. Os pesquisadores em Cingapura usaram então um microscópio eletrônico para compreender melhor a estrutura.
Van Noort disse: “A estrutura é 'o Santo Graal da biologia molecular. Conhecer a estrutura das moléculas nos dará mais informações sobre como os genes são ligados e desligados e como as enzimas nas células lidam com os telômeros: como reparam e copiam o DNA, por exemplo. A descoberta da nova estrutura telomérica melhorará a nossa compreensão dos blocos de construção do corpo. E isso, por sua vez, acabará por nos ajudar a estudar o envelhecimento e doenças como o cancro e a desenvolver medicamentos para combatê-los.”
Jornal de referência:
- Soman, A., Wong, SY, Korolev, N., et al. Estrutura colunar da cromatina telomérica humana. Natureza (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05236-5
