Novo estudo une estrutura cristalina do DNA e gene da insulina: avanços contra diabetes

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Por Bia Chacu
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Fios de DNA em forma de cristal ao lado da molécula de insulina

São PauloPesquisadores do University College London (UCL) descobriram a primeira estrutura cristalina de uma forma diferente de DNA no gene da insulina, chamada i-motif. Essa nova estrutura nos ajuda a entender melhor a regulação da insulina e seu impacto potencial no tratamento do diabetes. Embora o DNA seja geralmente conhecido por sua forma de dupla hélice, outras estruturas como o i-motif têm papéis importantes no controle genético.

Cientistas utilizaram um método especial para concentrar uma solução de DNA e criar cristais adequados para análise de raios-X. Isso permitiu que eles visualizassem a estrutura tridimensional exata do i-motif. Entre as principais descobertas estão:

  • O i-motif é uma estrutura de DNA com quatro hélices, com características de intertravamento únicas.
  • Variantes de sequência no gene da insulina criam formas distintas de DNA.
  • O formato do DNA pode influenciar a ativação ou desativação do gene da insulina.

A descoberta de diferentes estruturas de DNA é crucial, pois revela como essas formas podem influenciar as causas genéticas de doenças como o diabetes. Compreender como os i-motifos afetam a função dos genes abre novas possibilidades para o tratamento dessas doenças. Por exemplo, cientistas agora podem usar computadores para criar medicamentos que direcionam especificamente a forma dos i-motivos no DNA. Esse método, chamado desenho racional de drogas, envolve a criação de compostos químicos que se encaixam perfeitamente na estrutura do DNA, podendo levar a novos tratamentos para o diabetes.

Compreender a estrutura do i-motif no gene da insulina pode nos ajudar a aprender mais sobre o diabetes. Variações na forma desse DNA entre as pessoas podem levar a diferentes quantidades de produção de insulina, afetando o risco e o tratamento do diabetes.

As implicações dessa descoberta são significativas. Ao desenvolver um modelo para o i-motif, a pesquisa oferece um guia para estudar outras partes do genoma com estruturas de DNA semelhantes. Isso pode esclarecer como os genes são regulados em diversas doenças, incluindo câncer e distúrbios neurológicos.

O estudo não apenas revela uma nova estrutura de DNA, mas também estabelece as bases para futuras pesquisas e desenvolvimentos terapêuticos. A UCL School of Pharmacy, reconhecida por seu trabalho em diferentes estruturas de DNA, tem transformado nossa compreensão e tratamento de doenças genéticas ao se concentrar na arquitetura do DNA.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-50553-0

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Dilek Guneri, Effrosyni Alexandrou, Kamel El Omari, Zuzana Dvořáková, Rupesh V. Chikhale, Daniel T. S. Pike, Christopher A. Waudby, Christopher J. Morris, Shozeb Haider, Gary N. Parkinson, Zoë A. E. Waller. Structural insights into i-motif DNA structures in sequences from the insulin-linked polymorphic region. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-50553-0
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