Uma cópia do seu DNA está alojada nos núcleos de todos os 37,2 trilhões de células. Teoricamente, todas essas células têm os mesmos recursos, porque carregam o mesmo projeto. Então, como o seu DNA sabe quando está em uma célula do sangue e em uma célula olfativa, por exemplo? Como ele sabe quais genes precisam ser “ativados”? Como uma célula conhece e executa sua função?
Como todas as coisas relacionadas ao DNA, é um processo multifatorial e altamente regulado. Em humanos e outros organismos com células eucarióticas (que têm um núcleo fechado), um conceito conhecido como “dogma central” explica como o DNA serve como um manual de instruções, com o DNA informando o RNA mensageiro (mRNA), que é então usado como um roteiro para a produção de proteínas. Portanto, transcrever o pedaço certo de DNA em mRNA é apenas o primeiro passo para garantir que a célula tenha todas as proteínas de que precisa.
Uma proteína especial chamada fator de transcrição ativa os genes, disse Karen Reddy, professora assistente de química biológica na Escola de Medicina da Universidade John Hopkins. Os fatores de transcrição se ligam ao DNA para aumentar ou diminuir a expressão de genes específicos. Mas isso levanta uma questão: de onde vem o fator de transcrição?
“Muitos fatores de transcrição são reutilizados de célula em célula”, disse Reddy ao Live Science. É como como as mesmas peças podem ser usadas em carros diferentes. Um fator de transcrição pode ativar diferentes genes em diferentes tipos de células. Por exemplo, um fator de transcrição usado em células olfativas chamado Olf-1 é idêntico ao usado na especificação de células B, Ebf-1. E o fator de transcrição sabe ativar diferentes genes nessas células porque o DNA é organizado e empacotado de maneira diferente em diferentes tipos de células, também conhecidas como tendo diferentes paisagens de cromatina.
No núcleo, um complexo de DNA, proteínas e RNA funcionam juntos para empacotar as longas fitas de DNA. O complexo é denominado cromatina. O modo como o DNA é envolvido em torno de um complexo de proteínas chamadas histonas, e as modificações químicas dessas histonas, é chamado de paisagem da cromatina. Isso afeta quais genes estão mais ou menos expostos. Em um determinado tipo de célula, alguns genes estão prontos para ativação pelo fator de transcrição por causa de como eles são expostos na estrutura da cromatina, disse Reddy. Outros são reprimidos – ou escondidos – pela paisagem da cromatina. Eles ainda podem ser ativados, mas primeiro é necessário que haja fatores de transcrição e modificadores da cromatina suficientes para alterar a estrutura da cromatina e revelá-los.
“Há uma conversa cruzada entre a paisagem da cromatina e o universo do fator de transcrição”, disse Reddy.
Todos esses níveis – metilação do DNA, paisagem da cromatina, fatores de dobramento e transcrição – são etapas regulatórias importantes para expressar genes essenciais no lugar certo na hora certa, disse Reddy. “Qualquer um desses níveis de controle é perturbado em uma doença como o câncer.”
A boa notícia é que esses elementos regulatórios se apóiam. “Você pode ter algo meio errado e você ficará bem como uma célula, porque esses processos se reforçam mutuamente”, disse Reddy.
Publicado em 22/07/2021 12h50
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