Como é que os fragmentos do ADN se unem?

Estudo publicado na “Nature”

13 fevereiro 2012
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Já passaram mais de 50 anos desde que os cientistas, James Watson e Francis Crick,  descobriram que o ADN é uma dupla hélice formada por duas cadeias complementares. Mas como é que um pequeno fragmento de ADN encontra o seu par, entre milhões de “letras” do genoma? Um novo estudo, publicado na revista “Nature”, revelou com este processo ocorre.

 

Tendo em conta que os problemas na cópia e reparação do ADN estão fortemente associados ao desenvolvimento de cancro, defeitos congénitos e outras doenças, este estudo representa “um verdadeiro avanço”, revelou em comunicado de imprensa, um dos autores do estudo, Stephen Kowalczykowski.

 

“Este estudo é a solução para um dos maiores enigmas da biologia”, afirmou Wolf-Dietrich Heyer, biólogo molecular da University of California, que estuda os mecanismos de reparação de ADN, mas que não participou neste estudo. “Como é que uma cadeia dupla de ADN encontra os seus pares num genoma repleto de cinco biliões de pares de bases nos humanos? Agora sabemos como”, revelou o investigador.

 

Neste estudo os investigadores da University of California, nos EUA, utilizaram uma tecnologia desenvolvida, nos últimos 20 anos, no seu laboratório, para delimitar  pequenos fragmentos de ADN e observar, em tempo real, como as proteínas envolvidas na cópia e reparação do ADN funcionavam.

 

O primeiro passo para a reparação de um fragmento danificado de ADN de cadeia dupla é transformá-lo numa cadeia simples. Esta cadeia vai utilizar uma sequência complementar de ADN como molde para iniciar o processo de reparação.

 

Mas como é que uma cadeia simples de ADN encontra o seu par entre milhões de possibilidades? Em 1970, os investigadores descobriram uma proteína chamada RecA nas bactérias e Rad 51 nos humanos, que se liga ao ADN de cadeia simples e forma um filamento extensível guiando-o para o local correto no cromossoma.

 

O complexo RecA/ADN tem que percorrer diferentes fragmentos de ADN até encontrar o correto, mas o número de sequências a procurar é enorme. Um dos modelos que poderia ser utilizado pelo complexo envolveria o deslizamento ao longo da cadeia dupla de ADN intacta até encontrar o emparelhamento correto. Ou, se o ADN estiver na sua forma helicoidal, o complexo RecA/ADN seria capaz de se associar a diferentes fragmentos de ADN simultaneamente, reduzindo assim o tempo gasto na descoberta da sequência complementar.

 

Os investigadores constataram que o complexo RecA/ADN se ligava ao ADN alvo mais eficazmente quando este se encontrava na sua forma mais relaxada, helicoidal.

 

“A procura de homologia mais eficaz ocorre quando a densidade local de ADN é maior e o complexo RecA/ADN consegue tocar, simultaneamente, em mais áreas na cadeia dupla de ADN,”, conclui Stephen Kowalczykowski.

 

ALERT Life Sciences Computing, S.A.
 

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